成形磨粒及其形成方法

成形磨粒及其形成方法
【专利摘要】本发明提供了一种方法，所述方法将包含陶瓷材料的混合物成型为片材、使用机械物体将所述片材的至少一部分切片，并由所述片材形成至少一种成形磨粒，从而当在由成形磨粒的长度和宽度限定的平面中观察时，所述至少一种成形磨粒可具有选自如下的二维形状：多边形、椭圆形、数字、希腊字母字符、拉丁字母字符、俄语字母字符、具有多边形形状的组合的复杂形状，以及它们的组合。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 如下涉及成形磨粒，更特别地涉及具有某些特征的成形磨粒以及形成这种成形磨 粒的方法。 成形磨粒及其形成方法

【背景技术】
[0002] 掺入磨粒的研磨制品可用于各种材料去除操作，包括碾磨、精整、抛光等。取决于 研磨材料的类型，这种磨粒可用于在物品制造中成形或碾磨各种材料。迄今为止已配制具 有特定几何形状的某些类型的磨粒（如三角形磨粒）以及掺入这种物体的研磨制品。参见 例如美国专利 No. 5, 201，916、No. 5, 366, 523 和 No. 5, 984, 988。
[0003] 之前，已使用三种基本技术来制备具有指定形状的磨粒，所述基本技术为熔化、烧 结和化学陶瓷。在熔化过程中，磨粒可由冷却辊、模具或散热材料成形，所述冷却辊的面 可为经雕刻的或未经雕刻的；将熔融材料倒入所述模具中；所述散热材料浸入氧化铝熔体 中。参见例如美国专利No. 3, 377, 660。在烧结过程中，磨粒可由粒度为至多10微米直径的 耐火粉末形成。可将粘结剂连同润滑剂和合适的溶剂添加至粉末中，以形成可成形为具有 各种长度和直径的薄片或棒的混合物。参见例如美国专利No. 3, 079, 242。化学陶瓷技术涉 及将胶体分散体或水溶胶（有时称为溶胶）转化为凝胶或抑制组分的移动性的任何其他物 理状态，干燥，并烧制以获得陶瓷材料。参见例如美国专利No. 4, 744, 802和No. 4, 848, 041。
[0004] 工业持续需要改进的研磨材料和研磨制品。


【发明内容】

[0005] 根据第一方面，一种形成成形磨粒的方法包括将包含陶瓷材料的混合物成型为片 材、使用机械物体将所述片材的至少一部分切片，以及由所述混合物形成成形磨粒，其中当 在由所述成形磨粒的长度和宽度限定的平面中观察时，所述成形磨粒包括选自如下的二维 形状：多边形、椭圆形、数字、希腊字母字符、拉丁字母字符、俄语字母字符、具有多边形形状 的组合的复杂形状，以及它们的组合。
[0006] 在第二方面，一种颗粒材料包括成形磨粒的批料，所述批料包括具有长度（1)、宽 度（《)和高度（h)的第一类型的成形磨粒和具有长度（1)、宽度（w)和高度（h)的第二类型 的成形磨粒，其中当在由长度和宽度限定的平面中观察时，所述第一类型的成形磨粒包括 第一多边形形状，其中当在由长度和宽度限定的平面中观察时，所述第二类型的成形磨粒 包括第二多边形形状，所述第二多边形形状不同于所述第一多边形形状。
[0007] 根据第三方面，一种颗粒材料包括成形磨粒，所述成形磨粒具有包括截角多边形 形状的本体，所述本体包括第一长边、第二长边，和设置于所述第一长边和第二长边之间的 具有比所述第一长边更短且比所述第二长边更短的长度的第一短边，和大于90°的在所述 第一短边与所述第一长边之间的第一角度。
[0008] 在另一方面，一种涂布研磨制品包括基材、联接至所述基材的第一类型的研磨颗 粒材料和联接至所述基材的第二类型的成形磨粒，所述第一类型的研磨颗粒材料具有包括 长度（1)、宽度（W)和高度（h)的本体，且当在由长度和宽度限定的平面中观察时，所述第一 类型的研磨颗粒材料具有第一多边形形状；所述第二类型的成形磨粒包括长度（1)、宽度 (w)和高度（h)的本体，且当在由长度和宽度限定的平面中观察时，所述第二类型的研磨颗 粒材料具有不同于所述第一多边形形状的第二多边形形状。
[0009] 对于另一方面，一种颗粒材料包括成形磨粒，所述成形磨粒具有本体，并包括第一 主表面、第二主表面和在所述第一和第二主表面之间延伸的侧表面，其中所述侧表面具有 波纹特征。
[0010] 在又一方面，颗粒材料的批料包括第一部分和第二部分，所述第一部分具有第一 类型的成形磨粒，所述第二部分包括具有限定长度（1)、宽度（W)和高度（h)的本体的第二 类型的成形磨粒，其中所述第二类型的成形磨粒不同于所述第一类型，并包括截角形状。
[0011] 根据一个方面，一种颗粒材料包括具有本体的成形磨粒，所述本体包括第一主表 面、第二主表面，和在所述第一主表面与所述第二主表面之间延伸的至少一个侧表面，其中 所述侧表面具有与限定所述第二主表面的边缘的至少一部分相交的断裂区域。
[0012] 在又一方面，一种形成成形磨粒的方法包括将包含陶瓷材料的混合物成型为片 材、使用机械物体将所述片材的至少一部分切片，以及在切片并形成前体成形磨粒之后保 持所述片材中的开口。

【专利附图】

【附图说明】
[0013] 通过参照附图，本公开可更好地得以理解，且本公开的许多特征和优点对于本领 域技术人员而言是显而易见的。
[0014] 图1包括根据一个实施例的形成成形磨粒的方法的示意图。
[0015] 图2包括根据一个实施例的可用于形成成形磨粒的特定装置。
[0016] 图3包括根据一个实施例的形成成形磨粒的方法的图示。
[0017] 图4A包括根据一个实施例的用于形成成形磨粒的方法的横截面图示。
[0018] 图4B包括根据一个实施例的具有开口的片材的一部分的横截面示意图。
[0019] 图5包括根据一个实施例的成形磨粒的一部分的横截面图示。
[0020] 图6包括根据一个实施例的成形磨粒的一部分的横截面图示。
[0021] 图7A包括根据一个实施例的成形磨粒的图示。
[0022] 图7B和7C包括图7A的成形磨粒的一部分的横截面图示。
[0023] 图8-13包括根据本文的实施例的成形磨粒的图示。
[0024] 图14包括根据一个实施例的包括成形磨粒的涂布研磨制品的横截面图示。
[0025] 图15包括根据一个实施例的包括成形磨粒的粘结研磨制品的图示。
[0026] 图16A包括根据一个实施例的成形磨粒的图示。
[0027] 图16B包括图16B的成形磨粒的横截面图。
[0028] 图16C包括图16A的成形磨粒的侧视图。
[0029] 图17A包括根据一个实施例的成形磨粒的俯视图图像。
[0030] 图17B包括图17A的成形磨粒的侧视图图像。
[0031] 图17C包括根据一个实施例的成形磨粒的侧视图图像。
[0032] 图18A-18E包括根据一个实施例的成形磨粒的俯视图图像。
[0033] 图19A-19E包括根据一个实施例的成形磨粒的俯视图图像。

【具体实施方式】
[0034] 如下涉及形成成形磨粒的方法和这种成形磨粒的特征。成形磨粒可用于各种研磨 制品中，包括例如粘结研磨制品、涂布研磨制品等。或者，本文的实施例的成形磨粒可用于 自由研磨技术，包括例如碾磨和/或抛光浆料。
[0035] 图1包括根据一个实施例的用于形成成形磨粒的系统的图示。形成成形磨粒的过 程可通过形成包含陶瓷材料和液体的混合物101而开始。特别地，混合物101可为由陶瓷 粉末材料和液体形成的凝胶，其中所述凝胶可特征在于为即使在未处理（即未经烧制）状 态下也具有保持给定形状的能力的形状稳定材料。根据一个实施例，凝胶可包含粉末材料， 所述粉末材料为分立粒子的整体网络。
[0036] 混合物101可形成为具有固体材料（如陶瓷粉末材料）的特定含量。例如，在一个 实施例中，混合物101可具有以混合物101的总重量计至少约25wt %，，如至少约35 wt %， 至少约38 wt%，或甚至至少约42 wt%的固体含量。此外，在至少一个非限制性的实施例 中，混合物101的固体含量可不大于约75 wt%，如不大于约70 wt%，不大于约65 wt%，或 甚至不大于约55wt%。应了解，混合物101中的固体材料的含量可在上述最小百分比和最 大百分比中的任意者之间的范围内。
[0037] 根据一个实施例，陶瓷粉末材料可包括氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、碳氧化 物、氮氧化物以及它们的组合。在特定情况中，陶瓷材料可包括氧化铝。更具体地，陶瓷材 料可包括勃姆石材料，所述勃姆石材料可为α氧化铝的前体。术语"勃姆石"通常在本文用 于表示氧化铝水合物，包括矿物勃姆石（通常为八1203 *!120，并具有大约15(%的水含量）， 以及拟薄水铝石（具有高于15%的水含量，如20-38重量％)。应注意，勃姆石（包括拟薄 水铝石）具有特定且可辨认的晶体结构，并因此具有独特的X射线衍射图案，且同样可区别 于其他铝土材料，所述其他铝土材料包括其他水合氧化铝，如ΑΤΗ(氢氧化铝）（用于制造勃 姆石颗粒材料的本文所用的常见前体材料）。
[0038] 此外，混合物101可形成为具有液体材料的特定含量。一些合适的液体可包括有 机材料，如水。根据一个实施例,混合物101可形成为具有小于混合物101的固体含量的液 体含量。在更特定的情况中，混合物101可具有以混合物101的总重量计至少约25 wt% 的液体含量。在其他情况中，混合物101内的液体量可更大，如至少约35 wt%，至少约50 wt %，或甚至至少约58 wt %。此外，在至少一个非限制性的实施例中，混合物的液体含量可 不大于约75 wt%，如不大于约70 wt%，不大于约65 wt%，不大于约60 wt%，或甚至不大 于约55 wt%。应了解，混合物101中的液体含量可在上述最小百分比和最大百分比中的任 意者之间的范围内。
[0039] 此外，为了有利于加工和形成根据本文的实施例的成形磨粒，混合物101可具有 特定的储能模量。例如，混合物101可具有至少约lxl〇 4 Pa,如至少约4xl04 Pa,或甚至至 少约5xl04 Pa的储能模量。然而，在至少一个非限制性的实施例中，混合物101可具有不大 于约lxl07Pa，如不大于约lxl0 6Pa的储能模量。应了解，混合物101的储能模量可在上述最 小值和最大值中的任意者之间的范围内。可使用具有Peltier板温度控制系统的ARES或 AR-G2旋转流变仪，经由平行板系统测量储能模量。对于测试，混合物101可在两个板之间 的间隙内挤出，所述两个板设定为彼此分离大约8 _。在将混合物挤出至间隙中之后，将 限定间隙的两个板之间的距离降低至2 mm，直至混合物101完全填充板之间的间隙。在擦 去过量的混合物之后，间隙减小0. 1mm，开始测试。测试为使用25-mm平行板且每十进位记 录10个点，在6. 28rad/s(l Hz)下使用0. 1%至100%之间的应变范围的仪器设置进行的 振动应变扫描测试。在测试完成之后1小时内，再次减小间隙0.1 mm并重复测试。测试可 重复至少6次。第一测试可不同于第二和第三测试。仅应该记录每个试样的来自第二和第 三测试的结果。可通过储能模量值除以6.28 s-1而计算粘度。
[0040] 此外，为了有利于加工和形成根据本文的实施例的成形磨粒，混合物101可具有 特定的粘度。例如，混合物101可具有至少约4xl0 3Pa s，至少约5xl03Pa s，至少约6xl03Pa s，至少约8xl03Pa s，至少约10xl03Pa s，至少约20xl03Pa s，至少约30xl03Pa s，至少约 40xl03Pa s，至少约50xl03Pa s，至少约60xl03Pa s，或甚至至少约65xl03Pa s的粘度。在 至少一个非限制性实施例中，混合物101可具有不大于约lxl〇6Pa s，不大于约5xl05Pa s， 不大于约3xl05Pa s，或甚至不大于约2xl05Pa s的粘度。应了解，混合物101的粘度可在 上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。
[0041] 此外，混合物101可形成为具有有机材料的特定含量，以有利于加工和形成根据 本文的实施例的成形磨粒，所述有机材料包括例如可不同于液体的有机添加剂。一些合适 的有机添加剂可包括稳定剂、粘结剂，如果糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖、UV可固化树脂等。
[0042] 特别地，本文的实施例可使用不同于在常规流延成型操作中所用的浆料的混合物 101。例如，相比于混合物101内的其他组分，混合物101内的有机材料的含量，特别是上述 有机添加剂中的任意者的含量可为较小量。在至少一个实施例中，混合物101可形成为具 有以混合物101的总重量计不大于约30 wt%的有机材料。在其他情况中，有机材料的量 可更少，如不大于约15 wt%，不大于约10 wt%，或甚至不大于约5 wt%。而且，在至少一 个非限制性实施例中，混合物101内的有机材料的量以混合物101的总重量计可为至少约 0. 1 wt %，如至少约0. 5 wt %。应了解，混合物101中的有机材料的量可在上述最小值和最 大值中的任意者之间的范围内。
[0043] 此外，混合物101可形成为具有不同于液体的酸或碱的特定含量，以有利于加工 和形成根据本文的实施例的成形磨粒。一些合适的酸或碱可包括硝酸、硫酸、柠檬酸、氯酸、 酒石酸、磷酸、硝酸铵、柠檬酸铵。根据一个特定实施例，通过使用柠檬酸添加剂，混合物101 可具有小于约5,更特别地在约2至约4之间的范围内的pH。
[0044] 参见图1，系统100可包括冲模103。如所示，混合物101可在冲模103的内部内 提供，并配置为被挤出通过设置于冲模103的一端的模口 105。如进一步所示，成型可包括 在混合物101上施加力180 (其可转化为压力），以有利于将混合物101移动通过模口 105。 根据一个实施例，可在挤出过程中使用特定压力。例如，压力可为至少约10 kPa，如至少 约500 kPa。而且，在至少一个非限制性的实施例中，在挤出过程中所用的压力可不大于约 4MPa。应了解，用于挤出混合物101的压力可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范 围内。
[0045] 在某些系统中，冲模103可包括具有特定形状的模口 105。应了解，模口 105可成 形为在挤出过程中赋予混合物101特定的形状。根据一个实施例，模口 105可具有矩形形 状。此外，挤出通过模口 105的混合物101可具有与模口 105基本上相同的横截面形状。如 进一步所示，混合物101可以以片材111的形式挤出至冲模103下方的带109上。在具体 情况中，混合物101可以以片材111的形式直接挤出至带109上，这可有利于连续加工。
[0046] 根据一个特定实施例，带可成型为具有覆盖基材的膜，其中所述膜可为构造为促 进成形磨粒的加工和形成的材料的分立的分别的层。过程可包括将混合物101直接提供于 带的膜上，以形成片材111。在某些情况中，膜可包括聚合物材料，如聚酯。在至少一个特定 实施例中，膜可基本上由聚酯组成。
[0047] 在一些实施例中，带109可在将混合物101移动通过模口 105的同时平移。如系 统100中所示，混合物101可在方向191上挤出。带109的平移方向110可相对于混合物 的挤出方向191成角度。尽管平移方向110与挤出方向191之间的角度显示为在系统100 中基本上正交，但也预期其他角度，包括例如锐角或钝角。此外，尽管混合物101显示为在 相对于带109的平移方向110成角度的方向191上挤出，但在可选择的实施例中，带109和 混合物101可在基本上相同的方向上挤出。
[0048] 带109可以以特定速率平移，以有利于加工。例如，带109可以以至少约3 cm/s的 速率平移。在其他实施例中，带109的平移速率可更大，例如至少约4 cm/s，至少约6 cm/ s，至少约8 cm/s，或甚至至少约10 cm/s。而且，在至少一个非限制性的实施例中，带109 可以以不大于约5 cm/s，不大于约1 cm/s，或甚至不大于约0.5 cm/s的速率在方向110上 平移。应了解，筛151可以以在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内的速率平移。
[0049] 对于根据本文的实施例的某些过程，相比于在方向191上的混合物101的挤出速 率，可控制带109的平移速率，以有利于适当的加工。例如，带109的平移速率可与挤出速 率基本上相同，以确保合适的片材111的形成。
[0050] 在混合物101挤出通过模口 105之后，可在附接至冲模103的表面的刀口 107的下 方沿着带109平移混合物101。刀口 107可有利于形成片材111。更特别地，刀口 107的表 面与带109之间限定的开口可限定经挤出的混合物101的特定尺寸。对于某些实施例，混 合物101可以以片材111的形式挤出，当在由片材111的高度和宽度限定的平面中观察时， 所述片材111具有总体矩形的横截面形状。尽管挤出物显示为片材，但可挤出其他形状，包 括例如圆柱体形状等。
[0051] 由混合物101形成片材111的过程可包括控制特定特征和过程参数，以有利于适 当形成具有如本文的实施例中提供的一个或多个特征的成形磨粒。例如，在某些情况中，由 混合物101形成片材111的过程可包括形成具有特定高度181的片材111，所述特定高度 181部分通过刀口 107与带109的表面之间的距离进行控制。此外，应注意片材111的高度 181可通过变化刀口 107与带109的表面之间的距离而进行控制。另外，将混合物101成型 为片材111可包括部分基于混合物101的粘度而控制片材111的尺寸。特别地，形成片材 111可包括基于混合物101的粘度而调节片材111的高度181。
[0052] 此外，为了有利于加工和形成根据本文的实施例的成形磨粒，混合物101以及因 此片材111可具有特定的粘度。例如，混合物101可具有至少约4xl0 3Pa s，至少约5xl03Pa s，至少约6xl03Pa s，至少约8xl03Pa s，至少约10xl03Pa s，至少约20xl03Pa s，至少约 30xl03Pa s，至少约40xl03Pa s，至少约50xl03Pa s，至少约60xl03Pa s，或甚至至少约 65xl03Pa s的粘度。在至少一个非限制性实施例中，混合物101可具有不大于约lxl06Pa s，不大于约5xl0 5Pa s，不大于约3xl05Pa s，或甚至不大于约2xl05Pa s的粘度。应了解， 混合物101的粘度可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。粘度可以以与如上 所述的储能模量相同的方式进行测量。
[0053] 片材11可具有特定尺寸，包括例如长度（1)、宽度（w)和高度（h)。根据一个实施 例，片材111可具有在平移带109的方向上延伸的长度，所述长度可大于宽度，其中片材111 的宽度为在垂直于带109的长度且垂直于片材的长度的方向上延伸的尺寸。片材111可具 有高度181，其中长度和宽度大于片材111的高度181。
[0054] 特别地，片材111的高度181可为从带109的表面坚直延伸的尺寸。根据一个实 施例，片材111可形成为具有高度181的特定尺寸，其中所述高度可为来自多次测量的片材 111的平均高度。例如，片材111的高度181可为至少约0. 1 mm，如至少约0.5 mm。在其他 情况中，片材111的高度181可更大，如至少约0.8 mm,至少约1 mm,至少约1.2 mm,至少约 1.6 mm，或甚至至少约2 mm。而且，在一个非限制性的实施例中，片材111的高度181可不 大于约10 _，不大于约5 _，或甚至不大于约2 mm。应了解，片材111可具有在上述最小 值和最大值中的任意者之间的范围内的平均高度。
[0055] 根据一个实施例，片材111可具有长度（1)、宽度（w)和高度（h)，其中长度>宽度 彡高度。此外，片材111可具有至少约10,如至少约100,至少约1000或甚至至少约1000 的长度：高度的次纵横比。
[0056] 在从冲模103挤出混合物101之后，片材111可沿着带109的表面在方向112上 平移。片材111沿着带109的平移可有利于进一步加工，以形成前体成形磨粒。例如，片 材111可在成形区113内经历成形过程。在特定情况中，成形过程可包括将片材111的表 面（包括例如片材111的上主表面117)成形。在其他实施例中，片材的其他主表面可经历 成形，包括例如底表面或侧表面。对于某些过程，成形可包括通过一个或多个过程而改变片 材的轮廓，所述一个或多个过程例如压花、辊轧、切割、雕刻、图案化、拉伸、扭转和它们的组 合。
[0057] 在一个特定实施例中，成形过程可包括在片材111的上主表面117中形成特征 119。更特别地，可使成形结构115接触片材111的上主表面117,从而有利于在上主表面 117中形成特征119或特征的图案。应了解，成形结构115可采取各种形式，包括例如表面 上具有各种特征的辊，其中当成形结构115与上主表面117之间接触时，这种特征可被赋予 至片材111的上主表面117。
[0058] 而且，应了解可使用可选择的成形结构和成形片材的方法。例如，带109的表面可 为纹理化的，使得纹理特征被赋予至片材111和最终形成的成形磨粒。此外，可使用各种装 置以在片材111的侧表面上赋予特征或特征的图案。
[0059] 根据一个实施例，形成成形磨粒的过程还可包括沿着带109平移片材通过成型区 121。根据一个实施例，形成成形磨粒的过程可包括将片材111切片，以形成前体成形磨粒 123。例如，在某些情况中，成型可包括将片材111的一部分穿孔。在其他情况中，成型过程 可包括将片材111图案化以形成图案化片材，并从所述图案化片材上提取形状。
[0060] 特定的成型过程可包括切割、压制、冲压、粉碎、辊轧、扭转、弯曲、干燥和它们的组 合。在一个实施例中，成型过程可包括片材111的切片。片材111的切片可包括使用可为气 体、液体或固体材料的形式的至少一种机械物体。切片过程可包括切割、压制、冲压、粉碎、 辊轧、扭转、弯曲和干燥中的至少一者或它们的组合。此外，应了解切片可包括通过片材111 的一部分穿孔或产生部分开口，其可不延伸通过片材111的整个高度。
[0061] 例如,切片可包括水射流切割过程。在另一实施例中，片材111的切片可包括使用 机械物体，所述机械物体包括一个或多个刀片、线材、盘和它们的组合。刀片可以以多种构 造相对于彼此取向，以获得所需的切片。例如，刀片可例如以群组构造而平行于彼此设置。 或者，机械物体可包括连接至彼此或独立于彼此的一组螺旋刀片。
[0062] 或者，形成成形磨粒的过程可包括使用辐射以将片材111切片为分立的前体成形 磨粒。例如，辐射的使用可包括使用激光以从片材111上刻划或切割分立的成形磨粒。
[0063] 应了解，至少一个刀片可平移通过片材111以有利于切片。在特定情况中，使用刀 片的切片过程可包括在多个方向上将刀片平移通过片材111，所述多个方向包括第一方向 和不同于第一方向的第二方向。更特别地，某些切片过程可使用可在多个方向上平移跨过 和通过片材111的多个刀片，以有利于形成前体成形磨粒123。
[0064] 图2包括特定装置的图示，所述特定装置可在成型区121内使用以有利于切片。 如所示，切片过程可包括使用具有彼此平行设置的多个刀片202、203、204、205和206的切 割装置201。切割装置201可在多个方向上平移通过片材111，以有利于形成前体成形磨粒 123。例如，如图2所示，切割装置201可首先在相对于片材111的长度（1)成角度的方向 207上平移。之后，切割装置201可在不同于第一方向207,且相对于第一方向207成角度 的第二方向209上平移。最后，切割装置201可在不同于第一方向207或第二方向209的 第三方向208上平移跨过和通过片材111，以有利于形成前体成形磨粒。尽管本文指出单个 切割装置201可在多个方向上平移，但应了解可使用单个的切割装置以用于分立的单个的 切割方向。
[0065] 切片过程可在单个切片过程中产生不同类型的成形磨粒。不同类型的成形磨粒可 由本文的实施例的相同过程形成。不同类型的成形磨粒包括具有第一二维形状的第一类型 的成形磨粒和具有相比于所述第一二维形状不同的二维形状的第二类型的成形磨粒。此 夕卜，不同类型的成形磨粒的尺寸可彼此不同。例如，不同类型的成形磨粒相比于彼此可具有 不同的体积。能够形成不同类型的成形磨粒的单个过程可特别适用于制备某些类型的磨 粒。
[0066] 如进一步所示，当使用切割装置201将片材111切片时，多个前体成形磨粒可在片 材111中形成。在特定情况中，如图2所示，第一类型的前体成形磨粒240可由片材111形 成。当在由片材111的长度（1)和宽度（w)限定的平面中观察时，前体成形磨粒240可具 有总体三角形的二维形状。
[0067] 此外，切片过程可接近或甚至邻接片材111的边缘形成另一类型的前体成形磨粒 243。当在由片材111的长度（1)和宽度（w)限定的平面中观察时，前体成形磨粒243可具 有三角形二维形状。然而，前体成形磨粒243可相比于前体成形磨粒240尺寸更小。在特定 情况中，前体成形磨粒243可具有不大于前体成形磨粒240的体积的约95%的体积。体积 可为通过测量至少20个相同类型的成形磨粒的体积而计算的平均值。在其他情况中，前体 成形磨粒243可具有不大于前体成形磨粒240的体积的约92%，不大于前体成形磨粒240 的体积的约90%，不大于前体成形磨粒240的体积的约85%，如不大于前体成形磨粒240 的体积的约80%，不大于前体成形磨粒240的体积的约75%，不大于前体成形磨粒240的 体积的约60%，或甚至不大于前体成形磨粒240的体积的约50%的体积。而且，在一个非 限制性的实施例中，前体成形磨粒243可具有前体成形磨粒240的体积的至少约10 %，如前 体成形磨粒240的体积的至少约20%，前体成形磨粒240的体积的至少约30%，或甚至前 体成形磨粒240的体积的至少约40%的体积。前体成形磨粒243与前体成形磨粒240之间 的体积差异可在上述最小百分比和最大百分比中的任意者之间的范围内。
[0068] 另一类型的前体成形磨粒242可在用于从片材111形成前体成形磨粒240和243 的相同切片过程中形成。特别地，当在由片材111的宽度（W)和长度（1)限定的平面中观 察时，前体成形磨粒242可具有四边形二维形状。根据一个特定实施例，前体成形磨粒242 可具有平行四边形的二维形状。应了解，相比于如本文的其他实施例中所述的其他前体成 形磨粒，前体成形磨粒242可具有体积差异。
[0069] 切片过程可从相同片材111上产生用于形成前体成形磨粒240、242和243的另一 类型的成形磨粒244。特别地，相比于前体成形磨粒240、242或243,前体成形磨粒244可 具有不同的二维多边形形状。如图2的实施例中所示，当在由片材111的宽度（w)和长度 (1)限定的平面中观察时，前体成形磨粒244可具有四边形形状，更特别地梯形形状。应了 解，相比于如本文的其他实施例中所述的其他前体成形磨粒，前体成形磨粒244可具有体 积差异。
[0070] 图3包括在根据一个实施例的切片过程之后片材的一部分的图示。特别地，片材 111可在第一方向308上切割，随后在相对于第一方向308成角度的第二方向307上切割。 切片过程可产生前体成形磨粒321，当在由片材111的长度和宽度限定的平面中观察时，所 述前体成形磨粒321具有总体四边形的多边形形状。此外，取决于切片过程，不同类型的前 体成形磨粒322可在用于产生前体成形磨粒321的相同切片过程中产生。特别地，就二维 形状、尺寸和它们的组合而言，前体成形磨粒322相比于前体成形磨粒321可为不同的。例 如，相比于前体成形磨粒321，前体成形磨粒322可具有更大的体积。
[0071] 图4包括已成型为根据一个实施例的前体成形磨粒的片材的一部分的横截面图 示。特别地，如图4所示，前体成形磨粒123可成型为具有侧表面401和403的特定轮廓。 根据一个实施例，前体成形磨粒123可具有以相对于上表面402的特定角度405形成的第 一侧表面401。同样，前体成形磨粒123的侧表面403可以以特定角度406结合至上表面 402。特别地，可形成前体成形磨粒123,使得侧壁401与上表面402之间形成的角度405可 不同于侧壁403与上表面402之间形成的角度406。形成具有不同角度405和406的成形 磨粒123的各种方法可包括本文所述的那些方法。在某些情况中，切片装置可相对于片材 的上主表面成角度，以有利于以相对于带的平面和每个前体成形磨粒123的上表面的平面 的角度去除材料。
[0072] 切片可包括将机械物体移动通过片材111的一部分，并在片材111内产生开口。简 略参照图4B，提供了在根据一个实施例的切片之后的片材的一部分的横截面图示。特别地， 片材111具有延伸至片材111的体积中，并由表面416和417限定的开口 415。开口 415可 限定延伸通过片材111的整个高度（h)的至少一部分的切口。应了解，开口 415不必延伸 通过片材111的整个高度，在特定情况中，可能合适的是形成片材111中的开口 409,使得其 不延伸通过片材111的整个高度。
[0073] 在某些情况中，切片的方法可包括保持片材111中的开口 415。在通过机械物体将 片材111切片之后保持开口 415可有利于适当形成成形磨粒和成形磨粒的特征和成形磨粒 的批料的特征。保持开口 415可包括至少部分干燥限定开口 415的片材111的至少一个表 面，包括例如表面416和417中的一者。至少部分干燥的过程可包括在开口 415处引导干 燥材料。干燥材料可包括液体、固体或甚至气体。根据一个特定实施例，干燥材料可包括空 气。
[0074] 此外，保持开口 415的过程可包括在开口 415处选择性引导诸如气体的干燥材料， 并在片材111的其他表面（如显著远离开口 415的表面418和419)上限制气体的冲击。
[0075] 在某些情况中，可在充分干燥片材之前进行切片过程。例如，可在从片材111上蒸 发不大于约20%的液体（相比于在片材111的最初形成过程中片材的初始液体含量）之前 进行切片。在其他实施例中，在切片之前或在切片过程中允许发生的蒸发的量可更小，例如 不大于片材的初始液体含量的约15%，不大于片材的初始液体含量的约12%，不大于片材 的初始液体含量的约10%，不大于片材的初始液体含量的约8%，或甚至不大于片材的初 始液体含量的约4%。
[0076] 如本文的实施例的描述所示，切片可与成型过程同时进行。此外，切片可在成型过 程中连续进行。切片可不必包括片材组成的改变，如依赖于蒸发的烧蚀过程的情况。
[0077] 根据一个实施例，切片可在特定条件下进行以有利于成型过程。例如，切片可在受 控切片条件下进行，所述受控切片条件包括如下中的至少一者：受控湿度、受控温度、受控 空气压力、受控空气流动、受控环境气体组成和它们的组合。这种条件的控制可有利于控制 片材的干燥，并有利于形成具有特定特征的成形磨粒。根据一个特定实施例，切片可包括监 测和控制一个或多个某些环境条件，包括但不限于湿度、温度、空气压力、空气流动、环境气 体组成和它们的组合。
[0078] 对于至少一个实施例，用于切片的环境的温度（即切片温度）可相对于用于其他 过程中的环境的温度进行控制。例如，切片温度可在与在片材形成（例如挤出）过程中所 用的温度相比基本上不同的温度下进行。或者，在片材形成过程中所用的温度可与切片温 度基本上相同。此外，在另一实施例中，在切片过程中，机械物体可具有比片材111的温度 更大的温度。在一个可选择的条件中，机械物体可具有比片材ill的温度更小的温度。
[0079] 对于另一方面，切片过程可包括在切片之后将至少一种开孔剂提供至片材111中 形成的开口，其中所述开孔剂足以保持切片之后片材中的开口。提供开孔剂的一些合适的 方法可包括沉积、涂布、喷雾、印刷、辊轧、转印和它们的组合。在一个特定实施例中，机械物 体可由至少一种开孔剂涂布，其中所述开孔剂可由机械物体的表面转移至限定开口的片材 的表面。开孔剂可包括选自如下的材料：无机材料、有机材料、聚合物和它们的组合。在一 个实施例中，开孔剂可为起泡剂、表面活性剂和它们的组合。
[0080] 再次参照图1，在形成前体成形磨粒123之后，可使粒子平移通过后成型区125。各 种过程可在后成型区125中进行，包括例如加热、固化、振动、浸渍、掺杂和它们的组合。
[0081] 在一个实施例中，后成型区125包括加热过程，其中可干燥前体成形磨粒123。干 燥可包括去除特定含量的材料（包括挥发物，如水）。根据一个实施例，干燥过程可在不大 于300°C，如不大于280°C或甚至不大于约250°C的干燥温度下进行。而且，在一个非限制性 的实施例中，干燥过程可在至少50°C的干燥温度下进行。应了解，干燥温度可在上述最小温 度和最大温度中的任意者之间的范围内。
[0082] 此外，前体成形磨粒123可以以特定速率（如至少约0. 2英尺/min且不大于约8 英尺/min)平移通过后成型区。此外，干燥过程可进行特定持续时间。例如，干燥过程可不 大于约6小时。
[0083] 在前体成形磨粒123平移通过后成型区125之后，可从带109上移出粒子。前体 成形磨粒123可在料箱127中收集以用于进一步加工。
[0084] 根据一个实施例，形成成形磨粒的过程还可包括烧结过程。可在从带109上收集 前体成形磨粒123之后进行烧结过程。前体成形磨粒123的烧结可用于将通常为未处理状 态的粒子致密化。在一个特定情况中，烧结过程可有利于形成陶瓷材料的高温相。例如，在 一个实施例中，可烧结前体成形磨粒123,从而形成氧化铝的高温相，如α氧化铝。在一个 情况中，成形磨粒以粒子总重量计可包含至少约90 wt%的α氧化铝。在其他情况中，α 氧化铝的含量可更大，使得成形磨粒可基本上由α氧化铝组成。
[0085] 成形磨粒的本体可包括可为单质或化合物（例如氧化物）的形式的添加剂，如掺 杂剂。某些合适的添加剂可包括碱金属元素、碱土金属元素、稀土元素、铪（Hf)、锆（Zr)、 铌（Nb)、钽（Ta)、钥（Mo)和它们的组合。在特定情况中，添加剂可包括诸如如下的元素：锂 (Li)、钠（Na)、钾（K)、镁（Mg)、钙（Ca)、锶（Sr)、钡（Ba)、钪（Sc)、钇（Y)、镧（La)、铯（Ce)、 镨（Pr)、铌（Nb)、铪（Hf)、锆（Zr)、钽（Ta)、钥（Mo)、钒（V)、铬（Cr)、钴（Co)、铁（Fe)、锗 (Ge)、锰（Μη)、镍（Ni)、钛（Ti)、锌（Zn)和它们的组合。
[0086] 成形研磨制品的本体可包含特定含量的添加剂（例如掺杂剂）。例如，成形磨粒的 本体以本体的总重量计可包含不大于约12 wt%的添加剂。在其他实施例中，添加剂的量可 更小，如不大于约11 wt%，不大于约10 wt%，不大于约9 wt%，不大于约8 wt%，不大于 约7 wt %，不大于约6 wt %，或甚至不大于约5 wt %。而且，在至少一个非限制性的实施例 中，添加剂的量可为至少约0.5 wt%，如至少约1 wt%，至少约1.3 wt%，至少约1.8 wt%， 至少约2 wt %，至少约2.3 wt %，至少约2.8 wt %，或甚至至少约3 wt %。应了解，成形磨 粒的本体内的添加剂的量可在上述最小百分比和最大百分比中的任意者之间的范围内。 [0087] 尽管系统100中所示的过程描述了在成形区113中进行的成形过程以及之后的在 成型区121处的成型过程和在后成型区中的后成型过程，但可预期过程和区的其他顺序。 例如，使片材111的表面成形的过程可在成型过程之后进行。在其他情况中，成型过程可在 成型过程中完成，使得成型过程和成形过程同时完成。此外，尽管某些过程已显示为与带平 移系统一体，但本文描述的过程中的任意者可独立于彼此和带平移系统完成。
[0088] 本文的实施例的成形磨粒可具有由长度（1)、宽度（w)和高度（h)限定的本体。本 体可包括宽度（w)，所述宽度（w)为本体的最长尺寸，并沿着粒子的侧面延伸。本体还可包 括长度（1)，所述长度（1)可为延伸通过本体的一部分（如中点）的尺寸，或者可为在本体 的外表面上的特定点之间（例如在相对拐角之间）延伸的尺寸。应了解，取决于参照点，本 体可具有多种长度尺寸。另外，成形磨粒还可包括高度00,所述高度（h)可为在由本体301 的侧表面限定的方向上在基本上垂直于长度和宽度的方向上延伸的成形磨粒的尺寸。特别 地，如在本文更详细地描述，取决于本体的位置，本体301可由各种高度限定。在具体情况 中，宽度可大于或等于长度，长度可大于或等于高度，且宽度可大于或等于高度。
[0089] 另外，本文的实施例的成形磨粒的本体可具有各种二维形状。例如，当在由长度和 宽度限定的平面中观察时，本体可具有二维形状：多边形形状、椭圆形形状、数字、希腊字母 字符、拉丁字母字符、俄语字母字符、使用多边形形状的组合的复杂形状，以及它们的组合。 特定的多边形形状包括三角形、矩形、四边形、五边形、六边形、七边形、八边形、九边形、十 边形、它们的任意组合。
[0090] 图5包括根据一个实施例的成形磨粒的透视图图示。如所示，成形磨粒可具有截 角三角形形状。特别地，成形磨粒的本体501可具有沿着本体501的侧表面延伸的宽度（w)、 延伸通过本体501的中点502的长度，和高度（h)。根据一个实施例，本体501可具有限定 为宽度：长度比的主纵横比。在某些情况中，本体501的主纵横比可为至少约1.2 : 1，如 至少约1.5 : 1，至少约2 : 1，至少约3 : 1，或甚至至少约4 : 1。而且，主纵横比可不大 于约100 : 1。应了解，本体501的主纵横比可在上述最小比例和最大比例中的任意者之间 的范围内。用于计算主纵横比的尺寸可基于成形磨粒的批料的中值。例如，长度可基于成 形磨粒的批料的中值轮廓长度。
[0091] 此外，本体501可具有由宽度：高度比限定的次纵横比。在某些情况中，本体501 的次纵横比可为至少约1.2 : 1，如至少约1.5 : 1，至少约2 : 1，至少约3 : 1，至少约 4 : 1，至少约5 : 1，或甚至至少约10 : 1。而且，在至少一个非限制性的实施例中，本体 501可具有不大于约100 : 1的次纵横比。应了解，次纵横比可在如上提供的最小比例和 最大比例中的任意者之间的范围内。用于计算次纵横比的尺寸可基于成形磨粒的批料的中 值。例如，高度可基于成形磨粒的批料的中值内部高度。
[0092] 此外，本文的实施例的成形磨粒可具有由长度：高度比限定的第三纵横比。在某 些情况中，本体501的第三纵横比可为至少约1.2 : 1，如至少约1.5 : 1，至少约2 : 1，至 少约3 : 1，至少约4 : 1，至少约5 : 1，或甚至至少约10 : 1。而且，在至少一个非限制 性的实施例中，本体501可具有不大于约100 : 1的第三纵横比。应了解，第三纵横比可在 如上提供的最小比例和最大比例中的任意者之间的范围内。用于计算第三纵横比的尺寸可 基于成形磨粒的批料的中值。例如，高度可基于成形磨粒的批料的中值内部高度。
[0093] 图6包括根据一个实施例形成的成形磨粒的图示。特别地，本体601可具有总体 四边形形状。然而，在一个特定实施例中，本体601可为截角四边形，更特别地为截角平行 四边形或梯形形状。
[0094] 图7A包括根据一个实施例的成形磨粒的透视图图示。特别地，本体701可具有第 一长边702、第二长边703和第三长边704。此外，本体701可包括联接至第一长边702和 第二长边703的第一短边705。本体701还可包括联接至第一长边702和第三长边704的 第二短边706。尽管当在由长度和宽度限定的平面中观察时，成形磨粒的本体701可被认为 具有总体五边形形状，但在特定情况中，本体701可限定为截角三角形，其中第一短边705 和第二短边706限定平坦表面，否则在所述平坦表面处将存在拐角，如拐角722。特别地，这 种截角形状可占通过本文描述的过程形成的批料中的成形磨粒的显著部分，这将在本文更 详细地描述。
[0095] 如所示，当在本体701的上主表面730处观察时，本体701可具有在第一长边702 与第一短边705之间限定的第一角度707。根据一个实施例，第一角度707可大于约90°。 在更特定的情况中，第一角度707可为至少约92°，至少约95°，至少约100°，或甚至至少 约105°。而且，在一个非限制性的实施例中，第一角度可不大于约160°。
[0096] 当在本体701的上主表面730处观察时，本体还可包括在第一短边705与第二长 边703之间形成的第二角度708。根据一个实施例，第二角度708可与第一角度707相同。 而且，在另一实施例中，第二角度708可不同于第一角度707。根据一个情况，第二角度708 可为钝角。或者，第二角度708可大于约90°，更特别地，至少约92°，至少约95°，至少约 100°，或甚至至少约105°。而且，在一个非限制性的实施例中，第二角度708可不大于约 160。。
[0097] 如所示，当在本体701的上主表面730处观察时，成形磨粒的本体701可包括第三 角度709,所述第三角度709限定为第二短边706与第一长边702之间的角度。第三角度 709可与第一角度707或第二角度708相同。或者，第三角度709可不同于第一角度707和 第二角度708。
[0098] 本体701也可包括第四角度710,所述第四角度710限定为第二短表面706与第三 长表面704之间的角度。第四角度710可不同于第一角度707、第二角度708或第三角度 709。在特定情况中，第四角度710可小于第一角度707,小于第二角度708,或小于第三角 度709。在至少一个特定实施例中，第四角度710可为基本上正交的（90° )。在其他情况 中，第四角度710可大于90°。
[0099] 当看着本体701的上主表面730自上而下观察时，本体701还可包括第三长边704 与第二长边703之间的第五角度711。特别地，第五角度711可不同于第一角度707、第二角 度708、第三角度709,或第四角度710。在特定情况中，第五角度711可小于第一角度707， 小于第二角度708,小于第三角度709,或甚至小于第四角度710。第五角度711可限定三角 形的拐角722,因此可小于约90°，更特别地小于约70°。尽管本体710已显示为具有第一 短边和第二短边706,但应了解本体可引入分隔第二长边和第三长边704的第三短边。
[0100] 根据一个实施例，第一短边705可具有不大于第一长边702的宽度的约60%的宽 度781。在其他实施例中，第一短边705相对于第一长边702的宽度可更小，如不大于约 50%，或不大于约40%，不大于约30%，不大于约28%，或甚至不大于约25%。而且，短边 705可为第一长边702的宽度的至少约2%，如至少约5%，至少约10%，至少约15%，或甚 至至少约20%。应了解，第一短边705的宽度可在上述最小百分比和最大百分比中的任意 者之间的范围内。
[0101] 此外，关于第一短边705的宽度781相对于粒子的最长边的宽度的上述百分比可 表示批料的中值。例如，成形磨粒的批料可包括一定含量的截角形状。截角部分的宽度可 具有批料的中值。批料的粒子也可具有由批料的粒子的最长边的中值尺寸或者至少来自批 料的代表性样品的粒子的最长边的中值尺寸表示的中值宽度。批料可具有不大于批料的粒 子的中值宽度的约50%，如不大于批料的粒子的中值宽度的约40%，不大于批料的粒子的 中值宽度的约30%，不大于批料的粒子的中值宽度的约28%，或甚至不大于批料的粒子的 中值宽度的约25%的中值截角宽度。而且，批料可包括截角形状，其中截角的中值宽度可为 粒子的中值宽度的至少约2%，如粒子的中值宽度的至少约5%，至少约10%，至少约15%， 或甚至至少约20%。应了解，批料的粒子的截角的中值宽度可在上述最小百分比和最大百 分比中的任意者之间的范围内。
[0102] 此外，应了解第二短边706的宽度可具有第一短边705相对于第一长边702的相 同特性。另外，相对于第一短边705的宽度，第二短边706的宽度可不同。
[0103] 根据一个实施例，第一长边702可具有基本上等于第二长边703的宽度（w2)的宽 度（wl)。而且，第一长边702的宽度（wl)可明显不同于第二长边703的宽度（w2)。此外， 第一长边702的宽度（wl)可与第三长边704的宽度（w3)基本上相同。或者，第一长边702 的宽度（wl)可明显不同于第三长边704的宽度（《3)。另外，第二长边703的宽度（w2)可 与第三长边704的宽度（w3)基本上相同。或者，第二长边703的宽度（w2)可明显不同于 第三长边704的宽度（w3)。
[0104] 图7B包括图7A的成形磨粒的一部分的横截面图示。特别地，横截面图示通过轴 线750获取，所述轴线750由本体701的一个拐角721处的点和本体701的中点741限定。 根据一个特定实施例，相比于在拐角721处测得的本体的高度，本体701可在成形磨粒的中 点741处具有更大的高度。在某些情况中，成形磨粒可具有至少为1. 1的拐角/中点高差， 其中拐角/中点高差（c/mAh)为本体的至少一个拐角的高度除以中点处的高度的量度。在 某些实施例中，拐角/中点高差可更大，如至少约1. 2,至少约1. 4,至少约1. 6,至少约1. 8， 至少约2,至少约2. 2,至少约2. 4,至少约3,或甚至至少约4。而且，在一个非限制性的实施 例中，拐角/中点高差（c/m Ah)可不大于约20,如不大于约18,不大于约15,不大于约12， 不大于约10,不大于约8,不大于约6,或甚至不大于约4。应了解，本文的成形磨粒可具有 在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内的拐角/中点高差（c/mAh)。
[0105] 而且，应了解前述为一个例子，在其他情况中，本体的拐角高度可大于中点高度。 在特定情况中，本体可具有在对于拐角/中点高差上述最小值和最大值中任意者的范围内 的中点/拐角商差。
[0106] 图7C包括图7A的成形磨粒的一部分的横截面图示。特别地，图7C包括沿着轴线 760的成形磨粒的横截面图示，所述轴线760限定为延伸通过中点741和本体701的边703 的中点742的轴线。根据一个实施例，本体701可具有比本体701的中点边缘742处的高 度更大的在本体701的中点741处的高度。特别地，成形磨粒可具有至少为1. 1的边缘/ 中点高差（e/mAt)，其中所述边缘/中点高差为两个拐角之间的中点处的侧表面的边缘上 的本体的高度除以中点处的高度的量度。在其他实施例中，边缘/中点高差（e/mAt)可更 大，如至少约1. 2,至少约1. 4,至少约1. 6,至少约1. 8,至少约2,至少约2. 2,至少约2. 4,至 少约3,或甚至至少约4。而且，在一个非限制性的实施例中，边缘/中点高差（e/mAh)可 不大于约20,如不大于约18,不大于约15,不大于约12,不大于约10,不大于约8,不大于约 6,或甚至不大于约4。应了解，本文的成形磨粒可具有在上述最小值和最大值中的任意者之 间的范围内的边缘/中点高差（e/m Δ h)。
[0107] 而且，应了解前述为一个例子，在其他情况中，本体的边缘高度可大于中点高度。 在特定情况中，本体可具有在对于边缘/中点高差上述最小值和最大值中任意者的范围内 的中点/边缘高差。
[0108] 图8包括根据一个实施例的成形磨粒的一部分的横截面示意图。特别地，成形磨 粒可包括本体801，所述本体801具有底表面804、与底表面804相对的上主表面802,和结 合底表面804和上主表面802的侧表面803。如进一步所示，本体801可包括与结合底表面 804和上主表面802的侧表面803相对的侧表面805。根据一个特定实施例，如图8所示， 本体801可具有弯曲或线性上主表面802。特别地，在一些情况中，上主表面802可具有凸 状轮廓，使得中点处的本体801的高度（t m)大于侧表面803或805中的任一者的高度（ts)。 对于一些实施例，相比于上主表面802,底表面802可为基本上平面的。
[0109] 图9包括根据一个实施例的可选择的成形磨粒的一部分的横截面示意图。特别 地，成形磨粒可具有本体901，所述本体901包括底表面904、与底表面904相对的上主表面 902,和彼此相对并结合底表面905和上主表面902的侧表面903和905。如所示，本体901 可具有特别独特的轮廓，其中上主表面902具有凸状轮廓，且底表面904也具有凸状轮廓， 使得中点处的高度（t m)明显大于由表面901和905限定的边缘处的本体901的高度（te)。 [0110] 本文的实施例的成形磨粒可具有特定尺寸，如由本体的宽度所测得。例如，成形磨 粒可具有不大于约5 mm的中值粒度。或者，中值粒子可更小，如不大于约4 _，不大于约3 mm，不大于约2 mm,或甚至不大于约1.5 mm。在另一方面，成形磨粒的中值粒度可为至少约 10微米，至少约100微米，至少约200微米，至少约400微米，至少约600微米，或甚至至少 约800微米。应了解，成形磨粒的中值粒度可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范 围内。
[0111] 本文的实施例的成形磨粒可具有特定的晶粒尺寸，所述晶粒尺寸可为粒子内的结 晶晶粒尺寸的量度，特别是对于α氧化铝的晶粒而言。例如，成形磨粒可具有不大于约500 微米，如不大于约250微米，或甚至不大于约100微米，不大于约50微米，不大于约20微 米，或甚至不大于约1微米的平均晶粒尺寸。在另一方面，平均晶粒尺寸可为至少约〇. 01 微米，如至少约0. 05微米，至少约0. 08微米，或甚至至少约0. 1微米。应了解，成形磨粒的 平均晶粒尺寸可在如上最小值和最大值中的任意者之间的范围内。
[0112] 图10包括根据另一实施例的成形磨粒的图示。如所示，成形磨粒1000可包括本 体1001，所述本体1001可根据本文的一个实施例形成。特别地，成形磨粒可经由冲压过程 由挤出片材形成。本体1001可包括沿着纵向轴线1004延伸的中心部分1002。第一径向 臂1006可沿着中心部分1002的长度从中心部分1002向外延伸。第二径向臂1008可沿着 中心部分1002的长度从中心部分1002向外延伸。第三径向臂1010可沿着中心部分1002 的长度从中心部分1002向外延伸。此外，第四径向臂1012可沿着中心部分1002的长度从 中心部分1002向外延伸。径向臂1006、1008、1010、1012可围绕成形磨粒1000的中心部分 1002相等间隔。
[0113] 如图10所示，第一径向臂1006可包括总体箭形的远端1020。第二径向臂1008可 包括总体箭形的远端1022。第三径向臂1010可包括总体箭形的远端1024。此外，第四径 向臂1012可包括总体箭形的远端1026。
[0114] 图10也显示，成形磨粒1000可形成为具有在第一径向臂1006与第二径向臂1008 之间的第一空隙1030。第二空隙1032可在第二径向臂1008与第三径向臂1010之间形成。 第三空隙1034也可在第三径向臂1010与第四径向臂1012之间形成。另外，第四空隙1036 可在第四径向臂1012与第一径向臂1006之间形成。
[0115] 图11和12包括根据另一实施例的成形磨粒的图示。如所示，成形磨粒1100可包 括具有总体立方体状形状的本体1101。应了解，成形磨粒可形成为具有其他多边形形状。 本体1101可具有第一端面1102和第二端面1104,在第一端面1102与第二端面1104之间 延伸的第一侧面1106,在第一端面1102与第二端面1104之间延伸的第二侧面1108。此 夕卜，本体1101可具有在第一端面1102与第二端面1104之间延伸的第三侧面1110,在第一 端面1102与第二端面1104之间延伸的第四侧面1112。
[0116] 如所示，第一端面1102和第二端面1104可彼此平行，并由侧面1106、1108、1110 和1112分隔，从而提供本体立方体状结构。然而，在一个特定方面，第一端面1102可相对 于第二端面1104旋转，以建立扭转角1114。在特定情况中，成形磨粒1100可由本文描述 的过程形成，包括将片材切片，更特别地将如下片材切片：所述片材已以特定方式扭曲或扭 转，以将扭转角赋予最终形成的成形磨粒。在某些情况中，本体1101的扭转可沿着一个或 多个轴线，并限定特定类型的扭转角。例如，如图12中的本体的俯视图所示，所述图7沿着 限定本体1101的长度的纵轴1180俯视平行于由横轴1181和垂直轴1182限定的平面的端 面1102,所述横轴1181沿着本体1101的宽度的尺寸延伸，所述垂直轴1182沿着本体1101 的高度的尺寸延伸。根据一个实施例，本体1101可具有限定围绕纵轴的本体1101中的扭 转的纵向扭转角1114,使得端面1102和1104相对于彼此旋转。如图12所示，扭转角1114 可作为第一边缘1122和第二边缘1124的切线之间的角度测得，其中第一边缘1122和第二 边缘1124由共同边缘1126结合，并共用共同边缘1126,所述共同边缘1126在侧面（1110 和1112)中的两个之间纵向延伸。应了解，其他成形磨粒可形成为具有相对于横轴、垂直轴 和它们的组合的扭转角。任何这种扭转角中可具有如本文的实施例中所述的值。
[0117] 在一个特定方面，扭转角1114可为至少约Γ。在其他情况中，扭转角1114可更 大，如至少约2°，至少约5°，至少约8°，至少约10°，至少约12°，至少约15°，至少约 18°，至少约20°，至少约25°，至少约30°，至少约40°，至少约50°，至少约60°，至少 约70°，至少约80°，或甚至至少约90°。而且，根据某些实施例，扭转角1114可不大于 约360°，如不大于约330°，如不大于约300°，不大于约270°，不大于约230°，不大于 约200°，或甚至不大于约180°。应了解，某些成形磨粒可具有在上述最小角度和最大角 度中的任意者之间的范围内的扭转角。
[0118] 图13包括根据一个实施例的成形磨粒的图示。成形磨粒1300可包括本体1301， 所述本体1301包括底表面1302和上表面1304,底表面1302和上表面1304通过一个或多 个侧表面1310、1312和1314而彼此间隔。根据一个特定实施例，可形成本体1301，使得底 表面1302具有与上表面1304的平面形状不同的平面形状，其中平面形状在由各自的表面 限定的平面中观察。例如，如图13的实施例所示，本体1301可具有底表面1302和上表面 1304,底表面1302通常具有圆形形状，上表面1304具有总体三角形形状。应了解，其他变 化是可行的，包括底表面1302和上表面1304处的形状的任意组合。
[0119] 图14包括根据一个实施例的掺入磨料颗粒材料的涂布磨料制品的横截面图示。 如所示，涂布磨料1400可包括基材1401和上覆基材1401的表面的底胶（make coat) 1403。 涂布磨料1400还可包括第一类型的成形磨粒的形式的第一类型的研磨颗粒材料1405、第 二类型的成形磨粒的形式的第二类型的研磨颗粒材料1406,和稀释剂磨粒的形式的第三 类型的研磨颗粒材料，所述第三类型的研磨颗粒材料可不必为成形磨粒，并具有无规形状。 涂布磨料1400还可包括上覆并粘合至研磨颗粒材料1405、1406、1407和底胶1403的复胶 (size coat)1404。
[0120] 根据一个实施例，基材1401可包括有机材料、无机材料和它们的组合。在某些情 况中，基材1401可包括织造材料。然而，基材1401可由非织造材料制得。特别合适的基材 材料可包括有机材料，包括聚合物，特别是聚酯、聚氨酯、聚丙烯，聚酰亚胺（如来自杜邦公 司（DuPont)的ΚΑΡΤ0Ν)、纸张。一些合适的无机材料可包括金属、金属合金，特别是铜箔、铝 箔、钢箔，和它们的组合。
[0121] 底胶1403可在单个过程中施用至基材1401的表面，或者，研磨颗粒材料1405、 1406、1407可与底胶1403材料组合，并作为混合物施用至基材1401的表面。底胶1403的合 适的材料可包括有机材料，特别是聚合物材料，包括例如聚酯、环氧树脂、聚氨酯、聚酰胺、 聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚硅氧烷、有机硅、乙酸纤维素、硝酸纤维 素、天然橡胶、淀粉、虫胶，和它们的混合物。在一个实施例中，底胶1403可包括聚酯树脂。 随后可加热经涂布的基材，以将树脂和磨料颗粒材料固化至基材。通常，在所述固化过程 中，可将经涂布的基材1401加热至约100°C至小于约250°C之间的温度。
[0122] 研磨颗粒材料1405U406和1407可包括根据本文的实施例的不同类型的成形磨 粒。如本文的实施例中所述，不同类型的成形磨粒可彼此不同在于组成、二维形状、三维形 状、尺寸和它们的组合。如所示，涂布磨料1400可包括具有总体三角形二维形状的第一类 型的成形磨粒1405和具有四边形二维形状的第二类型的成形磨粒1406。涂布磨料1400可 包括不同量的第一类型和第二类型的成形磨粒1405和1406。应了解，涂布磨料可不必包括 不同类型的成形磨粒，并可基本上由单一类型的成形磨粒组成。
[0123] 磨粒1407可为不同于第一和第二类型的成形磨粒1405和1406的稀释剂粒子。 例如，稀释剂粒子与第一和第二类型的成形磨粒1405和1406的不同在于组成、二维形状、 三维形状、尺寸和它们的组合。例如，磨粒1407可表现具有无规形状的常规压碎研磨砂粒。 磨粒1407可具有比第一和第二类型的成形磨粒1405和1406的中值粒度更小的中值粒度。
[0124] 在充分形成具有包含于其中的研磨颗粒材料1405、1406、1407的底胶1403之后， 可形成复胶1404,以上覆研磨颗粒材料1405并将研磨颗粒材料1405粘合至适当位置。复 胶1404可包括有机材料，可基本上由聚合物材料制得，且特别地可使用聚酯、环氧树脂、聚 氨酯、聚酰胺、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚硅氧烷、有机硅、乙酸纤 维素、硝酸纤维素、天然橡胶、淀粉、虫胶，和它们的混合物。
[0125] 图15包括根据一个实施例的掺入研磨颗粒材料的粘结研磨制品的图示。如所示， 粘结磨料1500可包括粘结材料1501、包含于所述粘结材料中的研磨颗粒材料1502,和粘结 材料1501内的孔隙1508。在特定情况中，粘结材料1501可包括有机材料、无机材料和它们 的组合。合适的有机材料可包括聚合物，如环氧树脂、树脂、热固性材料、热塑性材料、聚酰 亚胺、聚酰胺和它们的组合。某些合适的无机材料可包括金属、金属合金、玻璃相材料、结晶 相材料、陶瓷和它们的组合。
[0126] 粘结磨料1500的研磨颗粒材料1502可包括不同类型的成形磨粒1503、1504、1505 和1506,所述不同类型的成形磨粒1503、1504、1505和1506可具有如本文的实施例中所述 的不同类型的成形磨粒的特征中的任意者。特别地，如本文的实施例中所述，不同类型的成 形磨粒1503、1504、1505和1506可彼此不同在于组成、二维形状、三维形状、尺寸和它们的 组合。
[0127] 粘结磨料1500可包括代表稀释剂磨粒的一类研磨颗粒材料1507,其可与不同类 型的成形磨粒1503、1504、1505和1506的不同在于组成、二维形状、三维形状、尺寸和它们 的组合。
[0128] 粘结磨料1500的孔隙1508可为开放孔隙、封闭孔隙和它们的组合。孔隙1508可 以以较大量（vol% )存在，以粘结磨料1500的本体的总体积计。或者，孔隙1508可以以 较少量（vol% )存在，以粘结磨料1500的本体的总体积计。粘结材料1501可以以较大量 (vol % )存在，以粘结磨料1500的本体的总体积计。或者，粘结材料1501可以以较小量 (vol% )存在，以粘结磨料1500的本体的总体积计。另外，研磨颗粒材料1502可以以较大 量（vol% )存在，以粘结磨料1500的本体的总体积计。或者，研磨颗粒材料1502可以以较 少量（vol% )存在，以粘结磨料1500的本体的总体积计。
[0129] 图16A包括根据一个实施例的磨粒的透视图图示。另外，图16B包括图16A的磨粒 的横截面图示。本体1601包括上表面1603、与上表面1603相对的底部主表面1604。上表 面1603和底表面1604可由侧表面1605、1606和1607彼此分隔。如所示，当在上表面1603 的平面中观察时，成形磨粒1600的本体1601可具有总体三角形形状。特别地，本体16可具 有如图16B所示的长度（Lmiddle)，所述长度（Lmiddle)可在本体1601的底表面1604处测 量，并从拐角1613延伸通过本体1601的中点1681至本体的相对边缘1614处的中点。或 者，本体可由第二长度或轮廓长度（Lp)限定，所述第二长度或轮廓长度（Lp)为从第一拐角 1613至相邻拐角1612的来自上表面1603处的侧视图的本体尺寸的量度。特别地，Lmiddle 的尺寸可为限定拐角处的高度（he)与相对于拐角的中点边缘处的高度（hm)之间的距离的 长度。尺寸Lp可为限定hi与h2之间的距离的沿着粒子的边的轮廓长度。本文对长度的 指代可为对Lmiddle或Lp中的至少一者的指代。
[0130] 应了解，如上特性可归因于成形磨粒的批料，所述成形磨粒的批料可为通过相同 成型过程制得的一组成形磨粒。在另一情况中，成形磨粒的批料可为通过相同成型过程，并 使用相同成型过程在基本上相同的条件下制得的一组成形磨粒。在另一情况中，成形磨粒 的批料可为研磨制品（如固定研磨制品，更特别地涂布研磨制品）的一组成形磨粒，所述一 组成形磨粒可独立于特定的成型方法。
[0131] 此外，本文对任何尺寸特性（例如hi、h2、hi、w、Lmiddle、Lp等）的指代可为对 单个粒子的尺寸、衍生自来自批料的粒子的合适取样的分析的中值或平均值的指代。除非 明确指出，否则本文对尺寸特性的指代可被认为是对中值的指代，所述中值基于衍生自合 适数量的批料粒子的无规取样的统计有效值。特别地，对于本文的某些实施例，样品尺寸可 包括至少10个，更通常地至少40个从粒子批料中无规选择的粒子。粒子批料可包括，但不 必限于从单个工艺过程中收集的一组粒子。在另一情况中，成形磨粒的批料可为研磨制品 (如固定研磨制品，更特别地涂布研磨制品）的一组成形磨粒，所述一组成形磨粒可独立于 特定的成型方法，但具有存在于粒子的特定群中的一种或多种限定特征。例如，粒子批料可 包括一定量的适用于形成商业级研磨产品的成形磨粒，如至少约20 lbs.的粒子。
[0132] 根据一个实施例，成形磨粒的本体1601可在由拐角1613限定的本体的第一区域 处具有第一拐角高度（he)。特别地，拐角1613可为本体1601上的最大高度的点。然而，在 其他情况中，拐角1613处的高度不必表示本体1601上的最大高度的点。拐角1613可限定 为通过结合上表面1603和两个侧表面1605和1607而限定的本体1601上的点或区域。本 体1601还可包括彼此间隔的其他拐角，包括例如拐角1611和拐角1612。如进一步所示， 本体1601可包括边缘1614U615和1616,所述边缘1614U615和1616可通过拐角1611、 1612和1613而彼此分隔。边缘1614可由上表面1603与侧表面1606的相交而限定。边 缘1615可由在拐角1611和1613之间的上表面1603和侧表面1605的相交而限定。边缘 1616可由在拐角1612和1613之间的上表面1603和侧表面1607的相交而限定。
[0133] 如进一步所示，本体1601可在本体的第二端部处包括第二中点高度（hm)，所述 本体的第二端部可由边缘1614的中点处的区域限定，所述区域可与由拐角1613限定的第 一端部相对。轴线1650可在本体1601的两个端部之间延伸。图16B为沿着轴线1650的 本体1601的横截面图示，所述轴线1650可沿着拐角1613与边缘1614的中点之间的长度 (Lmiddle)的维度延伸通过本体的中点1681。
[0134] 在某些情况中，相比于本文描述的某些特征，成形磨粒的本体可具有可选择的特 征。例如，在一个实施例中，本体可具有比拐角处的本体高度更小的内部高度。在一个特定 实施例中，本体可具有至少约5微米，如至少约10微米或甚至至少约20微米的平均高度 差。平均高度差可为第一拐角高度（he)与第二中点高度（hm)之间的[hc-hm]的绝对值。 应了解，当在边缘中点处的本体301的高度大于在相对拐角处的高度时，平均高度差可计 算为hm-hc。在其他情况中，平均高度差[hc-hm]可为至少约25微米，至少约60微米，或甚 至至少约100微米，在一个非限制性的实施例中，平均高度差可不大于约300微米，不大于 约180微米，或甚至不大于约80微米。应了解，平均高度差可在上述最小值和最大值中的 任意者之间的范围内。
[0135] 此外，平均高度差可基于he的平均值。例如，拐角处的本体的平均高度（Ahe)可 通过测量在所有拐角处的本体高度，并将值平均而计算得到，并可不同于在一个拐角处的 高度的单个值（he)。因此，平均高度差可计算为等式[Ahe-hi]的绝对值。此外，应了解，可 使用来自成形磨粒的批料的合适的样品尺寸而计算得到的中值内部高度（Mhi)以及具有 样品尺寸的所有粒子的拐角处的平均高度来计算平均高度差。因此，平均高度差通过等式 [Ahe-Mhi]的绝对值而给出。粒子的高度he和hm可使用STIL(Sciences et Techniques Industrielles de la Lumiere-法国）Micro Measure 3D表面轮廓仪（白光（LED)色差技 术）测量，且平均高度差可基于来自样品的he和hm的平均值而计算得到。
[0136] 在一个情况中，本体可具有内部高度（hi)，所述内部高度（hi)可为如沿着任意拐 角与本体上的相对中点边缘之间的维度所测得的本体高度的最小尺寸。在其中本体为总体 三角形（或截头三角形）二维形状的特定情况中，内部高度（hi)可为在三个拐角中的每一 个与相对中点边缘之间进行的三次测量的本体高度（即底表面1604与上表面1603之间的 量度）的最小尺寸。成形磨粒的本体的内部高度（hi)示于图16B中。根据一个实施例， 内部高度（hi)可为宽度（w)的至少约28%。任意粒子的高度（hi)可通过如下方式测得 ： 将成形磨粒切片或固定（mounting)并碾磨，并且以足以确定本体301的内部内的最小高度 (hi)的方式（例如光学显微镜或SEM)观察。在一个特定实施例中，高度（hi)可为宽度的 至少约29%，如本体宽度的至少约30%或甚至至少约33%。对于一个非限制性的实施例， 本体的高度（hi)可不大于宽度的约80%，如不大于宽度的约76%，不大于宽度的约73%， 不大于宽度的约70%，不大于宽度的约68%，不大于宽度的约56%，不大于宽度的约48%， 或甚至不大于宽度的约40%。应了解，本体的高度（hi)可在上述最小百分比和最大百分比 中的任意者之间的范围内。
[0137] 可制造成形磨粒的批料，其中可控制中值内部高度值（Mhi)，这可有利于改进的性 能。特别地，批料的中值内部高度（hi)可以以与如上所述相同的方式而与批料的成形磨粒 的中值宽度相关。特别地，中值内部高度（Mhi)可为批料的成形磨粒的的中值宽度的至少 约22%，至少约24%，或甚至至少约26%。对于一个非限制性的实施例，本体的中值内部高 度（Mhi)可不大于中值宽度的约80%，如不大于中值宽度的约76%，不大于中值宽度的约 70%，不大于中值宽度的约60%，不大于中值宽度的约50%，不大于中值宽度的约40%，不 大于中值宽度的约38%，或甚至不大于中值宽度的约35%。应了解，本体的中值内部高度 (Mhi)可在上述最小百分比和最大百分比中的任意者之间的范围内。
[0138] 此外，成形磨粒的批料可显示出改进的尺寸均匀性，如通过来自合适样品尺寸的 尺寸特性的标准偏差所测得。根据一个实施例，成形磨粒可具有内部高度变化（Vhi)，所述 内部高度变化（Vhi)可计算为来自批料的粒子的合适样品尺寸的内部高度（hi)的标准偏 差。内部高度变化可不大于约60微米，如不大于约58微米，不大于约56微米，或甚至不大 于约54微米。在一个非限制性的实施例中，内部高度变化（Vhi)可为至少约2微米。应了 解，本体的内部高度变化可在上述最小百分比和最大百分比中的任意者之间的范围内。
[0139] 对于另一实施例，成形磨粒的本体可具有至少约100微米，如至少约200微米的内 部高度（hi)。更特别地，高度可为至少约250微米，如至少约300微米，或甚至至少约400 微米。在又一非限制性实施例中，本体的高度可不大于约8 _，如不大于约5 _，不大于约 4 mm，不大于约3 mm，如不大于约2 mm，不大于约1.5 mm，不大于约1 mm，不大于约800微 米，不大于约600微米，或甚至不大于约400微米。应了解，本体的高度可在上述最小值和 最大值中的任意者之间的范围内。此外，应了解如上值的范围可代表成形磨粒的批料的中 值内部高度（Mhi)值。
[0140] 对于本文的某些实施例，成形磨粒的本体可具有特定尺寸，包括例如，宽度 > 长 度，长度>高度，且宽度>高度，甚至更特别地，宽度>长度，长度>高度，且宽度>高度。成 形磨粒的本体可具有至少约600微米，如至少约700微米，至少约800微米，或甚至至少约 900微米的宽度（w)。在一个非限制性的情况中，本体可具有不大于约4 mm，如不大于约3 _，不大于约2. 5_，或甚至不大于约2 mm的宽度。应了解，本体的宽度可在上述最小值和 最大值中的任意者之间的范围内。此外，应了解如上值的范围可代表成形磨粒的批料的中 值宽度（Mw)。
[0141] 成形磨粒的本体可具有特定尺寸，包括例如至少约0. 4 mm,如至少约0. 6 mm,至少 约0.8 mm,或甚至至少约0.9 mm的长度（L middle或Lp)。而且，对于至少一个非限制性 的实施例，本体可具有不大于约4 mm,如不大于约3 mm,不大于约2. 5 mm,或甚至不大于约 2 _的长度。应了解，本体的长度可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。此 夕卜，应了解如上值的范围可代表中值长度（Ml)，其可更特别地为成形磨粒的批料的中值中 间长度（MLmiddle)或中值轮廓长度（MLp)。
[0142] 成形磨粒可具有本体，所述本体具有特定量的凹进，其中凹进值（d)可限定为拐 角处的本体的平均高度（Ahc)相比于内部处的本体的高度的最小尺寸（hi)之间的比例。 拐角处的本体的平均高度（Ahc)可通过测量在所有拐角处的本体高度，并将值平均而计算 得到，并可不同于在一个拐角处的高度的单个值（he)。在拐角处或在内部处的本体的平均 高度可使用 STIL(Sciences et Techniques Industrielles de la Lumiere-法国）Micro Measure 3D表面轮廓仪（白光（LED)色差技术）测量。或者，凹进可基于由来自批料的粒 子的合适取样而计算得到的拐角处的粒子的中值高度（Mhc)。同样，内部高度（hi)可为衍 生自来自批料的成形磨粒的合适取样的中值内部高度（Mhi)。根据一个实施例，凹进值（d) 可不大于约2,如不大于约1. 9,不大于约1. 8,不大于约1. 7,不大于约1. 6,不大于约1. 5， 不大于约1. 3,不大于约1. 2,不大于约1. 14,或甚至不大于约1. 10。而且，在至少一个非限 制性的实施例中，凹进值（d)可为至少约0. 9,如至少约1. 0,或甚至至少约1. 01。应了解， 凹进比例可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。此外,应了解如上凹进值可 代表成形磨粒的批料的中值凹进值（Md)。
[0143] 本文的实施例的成形磨粒（包括例如图16A的粒子的本体1601)可具有限定底部 面积（Ab)的底表面1604。在特定情况中，底表面1604可为本体1601的最大表面。底表 面可具有比上表面1603的表面积更大的限定为底部面积（Ab)的表面积。另外，本体1601 可具有限定垂直于底部面积并延伸通过粒子的中点1681的平面的面积的横截面中点面积 (Am)。在某些情况中，本体1601可具有不大于约6的底部面积/中点面积的面积比（Ab/ Am)。在更特别的情况中，面积比可不大于约5. 5,如不大于约5,不大于约4. 5,不大于约4， 不大于约3. 5,或甚至不大于约3。而且，在一个非限制性的实施例中，面积比可为至少约 1. 1,如至少约1. 3,或甚至至少约1. 8。应了解，面积比可在上述最小值和最大值中的任意 者之间的范围内。此外，应了解如上面积比可代表成形磨粒的批料的中值面积比。
[0144] 本文的实施例的成形磨粒可具有可有利于改进的性能的百分比飞边（percent flashing)。特别地，当沿着一个边观察时，飞边可限定粒子的面积，如示于图16C中，其中 飞边在框1642和1643内从本体的侧表面延伸。飞边可表示接近本体的上表面和底表面的 锥形区域。飞边可测量为如下：沿着包含于在侧表面的最内点（例如1631)与本体的侧表 面上的最外点（例如1632)之间延伸的框内的侧表面的本体的面积的百分比。在一个特定 情况中，本体可具有飞边的特定含量，所述含量可为包含于框1642和1643内的本体的面积 相比于包含于框1642U643和1644内的本体的总面积的百分比。根据一个实施例，本体的 百分比飞边（f)可不大于约45%，如不大于约40%，不大于约36%，不大于约30%，不大于 约20%，不大于约16%，不大于约14%，不大于约12%，或甚至不大于约10%。在另一实施 例中，本体的百分比飞边可为至少约5%，如至少约5. 5%，至少约6%，至少约6. 5%，至少 约7%，或甚至至少约7. 5%。应了解，本体的百分比飞边可在如上最小百分比和最大百分 比中的任意者之间的范围内。此外，应了解如上飞边百分比可代表成形磨粒的批料的平均 百分比飞边或中值百分比飞边。
[0145] 百分比飞边可通过如下方式测得：以侧面固定成形磨粒，并在侧面观察本体以产 生黑白图像，如图16C所示。用于此的合适的程序包括ImageJ软件。百分比飞边可通过确 定相比于在侧面观察时的本体的总面积（包括中心1644中和框内的面积）的框1642和 1643中的本体1641的面积而计算得到。对于粒子的合适取样，可完成这种程序，以产生平 均值、中值和/或标准偏差值。
[0146] 根据本文的实施例的成形磨粒的批料可显示出改进的尺寸均匀性，如通过来自合 适样品尺寸的尺寸特性的标准偏差所测得。根据一个实施例，成形磨粒可具有飞边变化 (Vf)，所述飞边变化（Vf)可计算为来自批料的粒子的合适样品尺寸的飞边百分比（f)的标 准偏差。根据一个实施例，飞边变化可不大于约5. 5 %，如不大于约5. 3 %，不大于约5 %，或 不大于约4. 8%，不大于约4. 6%，或甚至不大于约4. 4%。在一个非限制性的实施例中，飞 边变化（Vf)可为至少约0. 1%。应了解，飞边变化可在上述最小百分比和最大百分比中的 任意者之间的范围内。
[0147] 本文的实施例的成形磨粒可具有至少4000的高度（hi)和飞边乘积值（hiF)，其中 hiF= (hi)(f)，"hi"表示如上所述的本体的最小内部高度，且"f"表示百分比飞边。在一 个特定情况中，本体的高度和飞边乘积值（hiF)可更大，如至少约2000微米％，至少约2500 微米％，至少约2800微米％，至少约3000微米％，或甚至至少约3200微米％。而且，在一 个非限制性的实施例中，高度和飞边乘积值可不大于约45000微米％，如不大于约20000微 米％，不大于约10000微米％，不大于约8000微米％，或甚至不大于约5000微米％。应了 解，本体的1?度和飞边乘积值可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。此外，应 了解如上乘积值可代表成形磨粒的批料的中值乘积值（MhiF)。
[0148] 本文的实施例的成形磨粒可具有如通过等式dF = (d) (F)计算的凹进（d)和飞边 (F)乘积值（dF)，其中dF不大于约90%，其中"d"表示凹进值，且"f"表示本体的百分比 飞边。在一个特定情况中，本体的凹进（d)和飞边（F)乘积值（dF)可不大于约70%，如不 大于约60%，不大于约50%，不大于约30%，不大于约20%，或不大于约10%。而且，在一 个非限制性的实施例中，凹进（d)和飞边（F)乘积值（dF)可至少约4. 5%，如至少约6%， 至少约7%，至少约7. 5%，或甚至至少约8%。应了解，本体的凹进（d)和飞边（F)乘积值 (dF)可在如上最小值和最大值中的任意者之间的范围内。此外，应了解如上乘积值可代表 成形磨粒的批料的中值乘积值（MdF)。
[0149] 本文的实施例的成形磨粒可具有如通过等式hi/d = (hi)/(d)计算的高度和凹 进比（hi/d)，其中hi/d不大于约1000, "hi "表示如上所述的最小内部高度，且"d"表示本 体的凹进。在一个特定情况中，本体的比例（hi/d)可不大于约900微米，不大于约800微 米，不大于约700微米，或甚至不大于约650微米。而且，在一个非限制性的实施例中，比例 (hi/d)可为至少约10微米，如至少约100微米，至少约200微米，至少约250微米，至少约 300微米，至少约350微米，或甚至至少约375微米。应了解，本体的比例（hi/d)可在如上 最小值和最大值中的任意者之间的范围内。此外，应了解如上高度和凹进比可代表成形磨 粒的批料的中值高度和凹进比（Mhi/d)。
[0150] 本文的实施例的成形磨粒可具有可由[(w_l)/hi]限定的边长比，其中"w"为宽度 或从侧面观察时粒子的边长的最大尺寸，"1"表示从侧面观察时从宽度沿着粒子的相对主 表面的粒子的长度，且"hi"表示如本文所述的内部高度。在特定情况中，"1"可为轮廓长 度。根据一个实施例，边长比可为至少约〇. 45,如至少约0. 5,至少约0. 55,或甚至至少约 0. 6。而且，在一个非限制性的实施例中，边长比可不大于约0. 99,如不大于约0. 95,不大于 约0. 9,或甚至不大于约0. 88。应了解，本体的边长比可在如上最小值和最大值中的任意者 之间的范围内。此外，应了解如上边长比可为衍生自成形磨粒的批料的宽度、长度和内部高 度的中值尺寸值的中值。
[0151] 根据另一实施例，本体可具有特定的倾角，所述倾角可限定为本体的底表面304 与侧表面305、306或307之间的角度。例如，倾角可在约Γ至约100°之间的范围内。对 于本文的其他粒子，倾角可在约5°至100°之间，如约10°至约100°之间，约15°至约 100°之间，或甚至约20°至约93°之间的范围内。具有这种倾角的磨粒的形成可改进磨 粒的研磨能力。特别地，倾角可在上述任意两个倾角之间的范围内。
[0152] 可形成成形磨粒，使得本体包括结晶材料，更特别地包括多晶材料。特别地，多晶 材料可包括研磨晶粒。在一个实施例中，本体可基本上不含有机材料（包括例如粘结剂）。 更特别地，本体可基本上由多晶材料组成。
[0153] 在一个方面，成形磨粒的本体可为附聚物，所述附聚物包括粘结至彼此以形成磨 粒的本体的多个磨粒、砂粒和/或晶粒。合适的研磨晶粒可包括氮化物、氧化物、碳化物、硼 化物、氮氧化物、硼氧化物、金刚石，和它们的组合。在特定情况中，研磨晶粒可包括氧化物 化合物或络合物，如氧化铝、氧化锆、氧化钛、氧化钇、氧化铬、氧化锶、氧化硅，和它们的组 合。在一个特定情况中，形成磨粒，使得形成本体101的研磨晶粒包括氧化铝，更特别地可 基本上由氧化铝组成。
[0154] 包含于本体内的研磨晶粒（即微晶）可具有通常不大于约100微米的平均晶粒尺 寸。在其他实施例中，平均晶粒尺寸可更小，如不大于约80微米，不大于约50微米，不大于 约30微米，不大于约20微米，不大于约10微米，或甚至不大于约1微米。而且，包含于本 体内的研磨晶粒的平均晶粒尺寸可为至少约〇. 01微米，如至少约〇. 05微米，如至少约0. 08 微米，至少约0. 1微米，或甚至至少约1微米。应了解，研磨晶粒可具有在上述最小值和最 大值中的任意者之间的范围内的平均晶粒尺寸。
[0155] 根据某些实施例，磨粒可为复合材料制品，所述复合材料制品在本体内包括至少 两种不同类型的研磨晶粒。应了解，不同类型的研磨晶粒为相对于彼此具有不同组成的研 磨晶粒。例如，可形成本体，使得其包括至少两种不同类型的研磨晶粒，其中两种不同类型 的研磨晶粒可为氮化物、氧化物、碳化物、硼化物、氮氧化物、硼氧化物、金刚石，和它们的组 合。
[0156] 根据一个实施例，磨粒可具有至少约100微米的平均粒度，如可在本体上测得的 最大尺寸所测得。实际上，磨粒可具有至少约150微米，如至少约200微米，至少约300微 米，至少约400微米，至少约500微米，至少约600微米，至少约700微米，至少约800微米， 或甚至至少约900微米的平均粒度。而且，磨粒可具有不大于约5 _，如不大于约3 _，不 大于约2 _，或甚至不大于约1.5 mm的平均粒度。应了解，磨粒可具有在上述最小值和最 大值中的任意者之间的范围内的平均粒度。
[0157] 图17A包括根据一个实施例形成的成形磨粒的俯视图图像。图17B包括图17A的 成形磨粒的侧视图图像。图17C包括根据一个实施例的成形磨粒的侧视图的图像。如所示， 成形磨粒1700可具有本体1701，所述本体1701包括第一主表面（即上表面）1702、第二主 表面（即底表面）1703,和在第一和第二主表面1701和702之间延伸的侧表面1704、1705 和1706。如进一步显示，当在由本体1701的长度和宽度限定的平面中俯视观察时，成形磨 粒包括截角二维形状。特别地，本体1701为具有第一三角形拐角1707、截角1708和部分截 角1709的多截角三角形形状。截角形状可包括其中拐角的特征的至少一部分的形状缺失 或改变的形状，如本体1701的部分截角1709。
[0158] 如图17A进一步显示，部分截角1709可包括底部部分1771和顶部部分1772,所 述两者的位置和形状可彼此不同。如所示，底部部分1771可从本体1701的底表面1703延 伸。特别地，底部部分1771可在本体的高度的方向上坚直延伸达到本体的高度的一部分， 使得底部部分1771的上表面通过顶部部分1772而与本体1701的上表面1702间隔。底部 部分1771可具有与可在部分截角之前形成的拐角的形状接近的形状。例如，如所示，底部 部分1771可具有与拐角1707(其代表本体1701的未截角拐角）的形状基本上相同的在俯 视观察时的形状。
[0159] 顶部部分1772可包括在侧表面1706和1705之间延伸的基本上平坦的表面。顶部 部分可邻接上表面1702,更特别地与限定上表面1702的周长的边缘相交。顶部部分1772 可具有在粒子的高度的方向上坚直延伸达到粒子的总高度的一部分的高度。顶部部分1772 可从上表面1702向本体的底表面1703向下延伸，并在沿着上表面1702与底表面1703之 间的拐角1709的点处邻接底部部分1771。
[0160] 本体的拐角1708可包括完全截角，其中整个拐角1708由在本体的上表面1702与 底表面1703之间延伸的单个基本上平坦的表面限定。
[0161] 如图17C进一步所示，本体1701可包括断裂区域1773U774和1775。断裂区域 1773、1774和1775可与成型过程的一个或多个方面关联，包括但不限于片材的切片和在切 片或部分切片之后前体成形磨粒之间的凝胶的断裂。断裂区域1773和1774可优选分别位 于拐角1708和1709处或接近拐角1708和1709。特别地，断裂区域1773可邻接截角1708， 甚至更特别地，断裂区域1773可限定本体1701的一部分，所述部分从侧表面1706至侧表 面1704围绕截角1708的整个周边从底表面1703延伸。断裂区域1774可优选位于拐角 1709处，且特别地可从拐角1709向拐角1708延伸一定距离至侧表面1706的宽度。断裂区 域1774可从底表面1703延伸，并坚直延伸达到侧表面1706的整个高度的一部分。
[0162] 断裂区域1775可沿着侧表面1705延伸。断裂区域1775可限定包括突出部和凹 槽的锯齿状边缘。在特定位置中，断裂区域1775可限定从底表面1703延伸的不规则形状 的突出部和不规则形状的凹槽。在某些情况中，锯齿状边缘可具有锯片边缘的外观。此外， 断裂区域1775可具有延伸侧表面1705的高度的一部分的高度。
[0163] 在某些情况中，断裂表面1775的至少一部分可限定不规则扇形边缘。不规则扇形 边缘可具有由脊分隔的基本上弓形的凹槽。此外，不规则扇形边缘可沿着侧表面1705从上 表面1703向下流动，并从侧表面1705向外延伸远离本体1701。
[0164] 成形磨粒1700可具有沿着本体1701的侧表面的至少一部分延伸的波纹特征 1710。波纹特征1710可源于成型过程的一个或多个方面。如图17B所示，波纹特征1710 可限定沿着本体1701的侧表面的至少一部分延伸的多个凹槽1711。此外，波纹特征1701 可限定由脊1712分隔的多个凹槽1711，其中脊1712可限定凹槽1711之间的凸起区域。在 某些情况中，凹槽1711可具有比脊1712的平均宽度更大的平均宽度。在其他情况中，凹 槽1711可具有比脊1712的平均宽度更小的平均宽度。如进一步显示，在某些情况中，凹槽 1711的接近本体1701的主表面中的一个的至少一端可具有圆形端部1715。此外，波纹特 征可包括多个凹槽1711和脊1712,其中在侧表面的宽度方向上延伸的凹槽的宽度可明显 小于侧表面的宽度。
[0165] 根据一个特定实施例，至少一个脊可在由纵向轴线限定的方向上沿着本体1701 的侧表面延伸，所述纵向轴线相对于第一主表面1702限定约10度至约170度之间的范围 内的角度。参照图17B，示出了三个脊1721、1722和1723的纵向轴线。此外，当使用光显微 镜分析成形磨粒，且成形磨粒以其侧面固定时（如图17B所示），纵向轴线1721-1723中的 每一个相对于上表面1702形成特定角度α 1、α 2和α 3。在某些其他实施例中，角度可在 约30度至约150度之间范围内，如在约60度至约140度之间的范围内，或甚至在约70至 约120度之间的范围内。此外，如图17Β所示，限定波纹特征1710的脊的大多数可具有纵 向轴线，所述纵向轴线以相对于第一主表面1702约10度至约170度之间的范围内的角度 延伸。
[0166] 根据本文的实施例，波纹特征1701可在侧表面上沿着本体1701的宽度的大部分 延伸。例如，波纹特征1701可延伸达到侧表面的本体的宽度的至少约70%，如至少约80%， 或甚至至少约90%。在另一非限制性的实施例中，波纹特征1710可沿着至少一个侧表面延 伸达到基本上本体1701的整个宽度。
[0167] 此外，波纹特征1710可存在于本体1701的超过一个侧表面上。例如，波纹特征 1710可沿着本体1701的侧表面的外部表面积的大部分延伸。更特别地，波纹特征1710可 沿着本体1701的基本上全部侧表面延伸。
[0168] 波纹特征可具有相对于本体1701的高度的特定高度。例如，波纹特征1701可具有 由在平行于本体1701的最大高度尺寸（例如he)的方向上的最长尺寸或波纹特征限定的 高度，所述高度可为在至少一个侧表面上的本体1701的高度的至少一部分（例如少部分）。 根据一个实施例，波纹特征可延伸达到本体1701的高度的至少约10%，如至少约20%，至 少约30%，或甚至至少约40%。在更特定的情况中，波纹特征1710可在至少一个侧表面上 延伸达到本体1701的高度的大部分，包括例如本体的高度的至少约50%，如至少约60%， 至少约70%，至少约80%，或甚至至少约90%。在某些情况中，波纹特征1710可延伸达到 本体1701的至少一个侧表面的基本上整个高度。
[0169] 根据另一方面，波纹特征1710可在本体1701的侧表面中的大多数上延伸达到本 体的高度的至少一部分。在某些实施例中，波纹特征1710可在本体1701的侧表面中的每 一个上延伸达到本体1701的高度的至少一部分。
[0170] 包括波纹特征的侧表面可具有本体1701的第一主表面1702或第二主表面1703 的表面粗糙度更大的表面粗糙度。特别地，如图17A和17B的视图中所示，具有波纹特征的 1710的侧表面可具有比本体1701的上表面1702的表面粗糙度更大的表面粗糙度，其中本 体1701的上表面1702具有条纹1731。条纹1731可为平滑线条，所述平滑线条例如在经由 刮片而成型的过程中在片材111的上表面中最初制得，并可赋予至成形磨粒。
[0171] 在某些情况中，波纹特征1710可与限定本体1701的第一主表面1702的边缘相 交。更特别地，沿着本体1701的侧表面的波纹特征1710的大部分可与本体1701的上表面 1702相交。还更特别地，基本上全部的波纹特征1710可与限定本体1701的上表面1702的 边缘相交。此外，波纹特征1710的至少一部分可与本体1701的不相交的底表面1703间隔 开。
[0172] 图17C包括根据一个实施例形成的成形磨粒的侧视图图像。如所示，成形磨粒的 本体1751具有侧表面1757,且侧表面1757的至少一部分包括断裂区域1755。断裂区域 1755可不同于波纹特征1754,所述波纹特征1754可特征在于相对于主表面1752以特定方 式延伸的凹槽和脊。断裂区域1755可与波纹特征1754的不同在于其设置、取向，和在侧表 面1757上的外观。例如，断裂区域1755可与限定本体1751的第二主表面（即底表面）1753 的边缘相交。在特定情况中，断裂区域的大部分可与本体1751的底表面1753相交。甚至 更特别地，在一些成形磨粒中，基本上全部的断裂区域1755可与本体1701的底表面1753 相交。
[0173] 断裂区域1755可具有比本体1701的第一主表面1702或第二主表面1703的表面 粗糙度更大的表面粗糙度。在特定情况中，断裂区域1755可限定表面粗糙度大于本体1701 的上表面1702或本体1701的底表面1703的表面粗糙度的区域。此外，断裂区域1755可 限定表面粗糙度大于与断裂区域间隔的侧表面的表面粗糙度的区域，更特别地限定表面粗 糙度大于包括波纹特征1710的侧表面的表面粗糙度的区域。
[0174] 如所示，对于在相同侧表面1757上具有波纹特征1754和断裂区域1755的成形磨 粒，波纹特征1754和断裂区域1755可由边界1756分隔，所述边界1756可为特征在于基本 上平滑的表面的区域。此外，在这种粒子中，断裂区域1755可邻接限定底表面1753的本体 1751的边缘，而波纹特征1754可邻接限定上表面1752的本体1751的边缘。
[0175] 根据一个实施例，对于某些成形磨粒，断裂区域1755可在侧表面上延伸达到本体 的宽度的少部分。在其他实施例中，断裂区域1755可在侧表面上沿着本体的宽度的大部分 延伸。甚至更特别地，对于某些成形磨粒，断裂区域1755可在侧表面上延伸达到本体的宽 度的至少约70 %，如至少约80 %，或甚至至少约90 %。在某些情况中，断裂区域可沿着整个 侧表面延伸达到本体的基本上整个宽度。
[0176] 对于某些成形磨粒，断裂区域可沿着本体的全部侧表面的外表面积的少部分延 伸。而且，对于另一方面，断裂区域可沿着本体的全部侧表面中的大多数延伸。在其他情况 中，断裂区域可沿着本体的基本上全部侧表面延伸。
[0177] 此外，断裂区域1755可在至少一个侧表面上具有高度（hfr)，所述高度（hfr)为本 体的最大高度（例如he)的至少一部分。断裂区域的高度（hfr)可为在平行于本体1751的 高度的方向上的最大尺寸。根据一个实施例，断裂区域1755可具有在至少一个侧表面1757 上延伸达到本体1751的高度的少部分的高度（hfr)。在其他情况中，断裂区域可具有在至 少一个侧表面1757上延伸达到本体1751的高度的大部分的高度（hfr)。应了解，根据本文 的实施例的成形磨粒的任意侧表面可存在这种特征。此外，根据本文的实施例的批料的成 形磨粒中的一个、少部分或甚至大多数可存在这种特征。
[0178] 本文的实施例也包括颗粒材料的批料，其可包括本文的实施例的一种或多种成形 磨粒。此外，颗粒材料的批料可包括具有本文描述的一种或多种特征的成形磨粒。本文描 述的成形磨粒的一种或多种特征在批料的成形磨粒中可为明显的。此外，批料可特征在于 一种或多种特征的存在和变化。
[0179] 根据一个方面，颗粒材料的批料可包括第一部分和第二部分，所述第一部分包括 第一类型的成形磨粒，所述第二部分包括第二类型的成形磨粒。批料内的第一部分和第二 部分的含量可至少部分基于某些加工参数而进行控制。第一部分可包括多个成形磨粒，其 中第一部分的粒子中的每一个可具有基本上相同的二维形状。
[0180] 批料可包括多种含量的第一部分。例如，第一部分可以以较小量或较大量存在。在 特定情况中，以批料内的部分的总含量计，第一部分可以以至少约1 %，如至少约5 %，至少 约10 %，至少约20 %，至少约30 %，至少约40 %，至少约50 %，至少约60 %，至少约70 %，至 少约80 %，或甚至至少约90 %的量存在。而且，在另一实施例中，批料可包括批料内的全部 部分的不大于约99 %，如不大于约90 %，不大于约80 %，不大于约70 %，不大于约60 %，不 大于约50 %，不大于约40 %，不大于约30 %，不大于约20 %，不大于约10 %，不大于约8 %， 不大于约6%或甚至不大于约4%。批料可包括在上述最小百分比和最大百分比中的任意 者之间的范围内的第一部分的含量。
[0181] 第二部分可包括多个成形磨粒，其中相比于第一部分的多个成形磨粒，第二部分 的成形磨粒中的每一个可具有基本上相同类型的二维形状但不同类型的形状。
[0182] 在某些情况中，批料可包括相对于第一部分更少含量的第二部分，更特别地，批料 可包括相对于批料中的粒子的总含量较小含量的第二部分。例如，批料可含有特定含量的 第二部分，包括例如不大于约40%，不大于约30%，不大于约20%，不大于约10%，不大于 约8%，不大于约6%，或甚至不大于约4%。而且，在至少一个非限制性的实施例中，批料以 批料内的部分的总含量计可含有至少约〇. 5%，如至少约1 %，至少约2%，至少约3%，至少 约4%，至少约10%，至少约15%，或甚至至少约20%的第二部分。应了解，批料可含有在 上述最小百分比和最大百分比中的任意者之间的范围内的第二部分。
[0183] 而且，在可选择的实施例中，批料可包括相对于第一部分更大含量的第二部分，更 特别地，批料可包括相对于批料中的粒子的总含量较大含量的第二部分。例如，在至少一个 实施例中，批料以批料的全部部分计可含有至少约55%，如至少约60 %的第二部分。
[0184] 在某些情况中，当在由长度（1)和宽度（w)限定的平面中观察时，第一部分的第一 类型的成形磨粒可具有选自如下的二维形状：多边形、椭圆形、数字、希腊字母字符、拉丁字 母字符、俄语字母字符、包括多边形形状的组合的复杂形状，以及它们的组合。对于至少一 个特定实施例，第一部分的第一类型的成形磨粒可为三角形二维形状。第一部分可为但不 必基本上不含截角形状。
[0185] 第二部分可包括截角形状，包括例如截角多边形形状。在一个特定实施例中，第二 部分可包括截角三角形形状，并可基本上由截角三角形形状组成。应了解，批料可包括其他 部分，包括例如包括具有第三类型的二维形状的多个成形磨粒的第三部分，所述第三类型 的二维形状不同于第一类型和第二类型的成形磨粒的二维形状。例如，在一个特定实施例 中，批料可包括第一部分、第二部分和第三部分，所述第一部分包括具有三角形二维形状的 多个成形磨粒，所述第二部分包括具有单截角多边形形状（例如单个截角三角形形状）的 多个成形磨粒，所述第三部分包括多（即超过一个）截角多边形形状（例如具有两个或三 个经截角的拐角的截角三角形形状）。而且，第二部分可包括单截角形状和多（即超过一 个）截角形状。例如，第二部分的至少10%可包括具有超过一个截角的多截角三角形形状。
[0186] 批料可包括相对于第二部分和第一部分的多种含量的第三部分。第三部分可以以 较小量或较大量存在。在特定情况中，第三部分可以以批料内的全部部分的不大于约40 %， 不大于约30 %，不大于约20 %，不大于约10 %，不大于约8 %，不大于约6 %，或甚至不大于 约4%的量存在。而且，在其他实施例中，批料可包括最小含量的第三部分，如至少约1 %， 如至少约5 %，至少约10 %，至少约20 %，至少约30 %，至少约40 %，或甚至至少约50 %。批 料可包括在上述最小百分比和最大百分比中的任意者之间的范围内的第三部分的含量。此 夕卜，批料可包括一定含量的稀释剂无规形状的磨粒。
[0187] 批料还可包括其他特征。例如，批料的部分的一个或多个成形磨粒可具有本文的 实施例的特征。在一个情况中，第一部分的至少一个成形磨粒可在粒子的本体的侧表面的 至少一部分上具有波纹特征。在其他情况中，第一部分的成形磨粒中的大多数可在至少一 个侧表面上具有波纹特征。在又一方面，第一部分的基本上全部成形磨粒可在至少一个侧 表面上具有波纹特征。
[0188] 此外，第二部分的至少一个成形磨粒可在侧表面的至少一部分上包括波纹特征。 在另一实施例中，第二部分的成形磨粒中的大多数可在每个本体的至少一个侧表面上具有 波纹特征。在又一方面，第二部分的基本上全部成形磨粒可在每个本体的至少一个侧表面 上具有波纹特征。
[0189] 批料的另一方面可为：第一部分的至少一个成形磨粒可在侧表面的至少一部分上 具有断裂区域。对于其他实施例，第一部分的成形磨粒中的大多数（包括但不限于第一部 分的基本上全部成形磨粒）可在至少一个侧表面上具有断裂区域。另外地或可选择地，第 二部分的至少一个成形磨粒可在侧表面的至少一部分上包括断裂区域。更特别地，第二部 分的成形磨粒中的大多数，且甚至第二部分的基本上全部成形磨粒可在每个本体的至少一 个侧表面上包括断裂区域。
[0190] 第一部分的至少一个成形磨粒可具有表面粗糙度大于相应的本体的第一主表面 的表面粗糙度的侧表面。在其他情况中，第一部分的成形磨粒中的大多数，包括第一部分的 基本上全部成形磨粒可具有表面粗糙度大于相应的本体中的每一个的第一主表面（例如 上表面）的表面粗糙度的至少一个侧表面。
[0191] 同样地，第二部分的至少一个成形磨粒可具有表面粗糙度大于相应的本体的第一 主表面的表面粗糙度的侧表面。在一个特定实施例中，第二部分的成形磨粒中的大多数，包 括第二部分的基本上全部成形磨粒可具有表面粗糙度大于相应的本体中的每一个的第一 主表面的表面粗糙度的至少一个侧表面。
[0192] 如可了解，批料可为固定研磨制品（包括本文描述的示例性研磨制品）的部分。此 夕卜，根据特定实施例，颗粒材料的批料可以以预定取向掺入固定研磨制品，其中成形磨粒中 的每一个可相对于彼此并相对于研磨制品的一部分（例如涂布磨料的背衬）而具有预定取 向。
[0193] 实魁
[0194] 获得凝胶形式的混合物，所述混合物具有大约52%固体负载的可作为Catapal B 购自沙索公司（Sasol Corp.)的勃姆石以及含有较少含量的硝酸和有机添加剂的48 wt% 的水。凝胶具有大约8xl04 Pa的粘度和5xl05Pa的储能模量，其中粘度通过储能模量值除 以6.28 s-1而计算得到。
[0195] 将凝胶以大约80 psi (552 kPa)从冲模挤出至具有聚酯膜的平移带上。凝胶在冲 模的刀口下方行进，以形成具有大于1 mm的高度的片材。在10分钟的挤出中，在环境大 气条件下，在空气中，以及在大约72° F的温度下使用刀片将片材切片，以形成前体成形磨 粒。使用气刀保持开口，所述气刀在由刀片形成的开口处引导空气。前体成形磨粒干燥大 约1-4小时，并在大约1200°C -1400°C的温度下在空气中烧制15分钟至1小时。
[0196] 形成并分析实例1的成形磨粒。图17A和17B包括根据实例1形成的代表性粒子 的图像。图18A-18E包括根据实例1形成的其他示例性成形磨粒的图像。此外，图19A-19E 分别包括图18A-18E的成形磨粒的侧面的图像。成形磨粒的批料具有1.53 mm的中值宽 度，451微米的中值内部高度，1. 05微米的中值飞边比，0. 71的边长比和大约8 %的百分比 飞边。批料的磨粒的大约60%具有至少一个截角，截角三角形中的大多数为多截角形状。 批料的粒子的大约40%具有至少一个部分截角。此外，如图像中所示，全部成形磨粒具有至 少一个侧表面，所述至少一个侧表面具有波纹特征。此外，成形磨粒中的显著部分具有至少 一个侧表面，所述侧表面具有断裂区域。此外，成形磨粒中的大多数显示至少一个侧表面， 所述至少一个侧表面具有由从底表面延伸的锯齿状边缘和/或不规则扇形边缘限定的断 裂区域。
[0197] 本申请表示了对现有技术的偏离。尽管工业已认识到成形磨粒可通过诸如模制和 丝网印刷的过程而形成，本文的实施例的过程不同于这种过程。特别地，本文的实施例使用 有利于形成具有独特特征中的一个或组合的成形磨粒的过程特征的组合。这种特征可包括 但不限于纵横比、组成、添加剂、二维形状、三维形状、高度差、高度轮廓差异、飞边百分比、 内部高度、凹进、边长比、断裂区域、波纹特征，和本文的实施例的其他方面。此外，本文的实 施例的过程有利于形成具有一种或多种特性（包括成形磨粒的特征的一种或多种组合）的 一个成形磨粒或成形磨粒的批料。某些成形磨粒和含有本文的实施例的成形磨粒的批料可 具有使固定研磨制品的提高的性能成为可能的特征。实际上，且非常出乎意料地，这种组成 可有利于固定磨料（如粘结磨料或涂布磨料）的改进的碾磨性能。
[0198] 如上公开的主题被认为是说明性的而非限制性的，所附权利要求书旨在涵盖落入 本发明的真实范围内的所有这种修改、增强和其他实施例。因此，在法律允许的最大程度 内，本发明的范围将由如下权利要求和它们的等同形式的最广允许解释确定，不应由如上

【具体实施方式】限制或限定。
[0199] 提供说明书摘要以符合专利法，在了解说明书摘要不用于解释或限定权利要求的 范围或含义的情况下提交说明书摘要。另外，在如上【具体实施方式】中，为了简化本公开，各 个特征可在单个实施例中组合在一起或进行描述。本公开不解释为反映如下意图：所要求 保护的实施例需要除了在每个权利要求中明确记载之外的更多的特征。相反，如如下权利 要求所反映，本发明的主题可涉及比所公开的实施例中的任意者的全部特征更少的特征。 因此，如下权利要求引入【具体实施方式】，每个权利要求本身分别限定所要求保护的主题。
【权利要求】
1. 一种颗粒材料，其包括： 成形磨粒，所述成形磨粒具有包括截角多边形形状的本体，所述本体包括第一长边、第 二长边，和设置于所述第一长边和第二长边之间的具有比所述第一长边更短且比所述第二 长边更短的长度的第一短边，和大于90°的在所述第一短边与所述第一长边之间的第一角 度。
2. -种颗粒材料，其包括： 具有本体的成形磨粒，所述本体包括第一主表面、第二主表面和在所述第一和第二主 表面之间延伸的侧表面，其中所述侧表面包括波纹特征。
3. -种颗粒材料，其包括： 具有本体的成形磨粒，所述本体包括第一主表面、第二主表面，和在所述第一主表面与 所述第二主表面之间延伸的至少一个侧表面，其中所述侧表面包括与限定所述第二主表面 的边缘的至少一部分相交的断裂区域。
4. 根据权利要求1、2和3中任一项所述的颗粒材料，其中所述颗粒材料为批料的部分， 所述批料包括： 第一类型的成形磨粒和第二类型的成形磨粒，其中所述第一类型的成形磨粒包括长度 (1)、宽度（W)和高度（h)，其中当在由长度和宽度限定的平面中观察时，所述第一类型的成 形磨粒包括第一多边形形状；和 第二类型的成形磨粒，所述第二类型的成形磨粒包括长度（1)、宽度（W)和高度（h)， 其中当在由长度和宽度限定的平面中观察时，所述第二类型的成形磨粒包括第二多边形形 状，所述第二多边形形状不同于所述第一多边形形状。
5. 根据权利要求4所述的颗粒材料，其中所述第一类型的成形磨粒包括选自如下的第 一多边形形状：多边形、椭圆形、数字、希腊字母字符、拉丁字母字符、俄语字母字符、具有多 边形形状的组合的复杂形状，以及它们的组合。
6. 根据权利要求4所述的颗粒材料，其中所述第二类型的成形磨粒包括选自如下的第 二多边形形状：多边形、椭圆形、数字、希腊字母字符、拉丁字母字符、俄语字母字符、具有多 边形形状的组合的复杂形状，以及它们的组合。
7. 根据权利要求4所述的颗粒材料，其中所述第一类型的成形磨粒包括长度（1)、宽度 (w)和高度（h)，其中宽度>长度，长度>高度，且宽度>高度。
8. 根据权利要求4所述的颗粒材料，其中所述第二类型的成形磨粒包括长度（1)、宽度 (w)和高度（h)，其中宽度>长度，长度>高度，且宽度>高度。
9. 据权利要求4所述的颗粒材料，其中所述第一类型的成形磨粒包括长度（1)、宽度 (w)和高度（h)，其中所述第一类型的成形磨粒包括由至少约1. 2 : 1的宽度：长度比限定 的主纵横比。
10. 据权利要求4所述的颗粒材料，其中所述第二类型的成形磨粒包括长度（1)、宽度 (w)和高度（h)，其中所述第二类型的成形磨粒包括由不同于所述第一类型的成形磨粒的 主纵横比的宽度：长度比限定的主纵横比，其中所述主纵横比为至少约1.2 : 1。
11. 根据权利要求1、2和3中任一项所述的颗粒材料，其中所述本体包括长度（1)、宽 度（w)和高度（h)，其中宽度>长度，长度>高度，且宽度>高度，且其中所述本体包括由至 少约1. 2 : 1的宽度：长度比限定的主纵横比。
12. 根据权利要求1、2和3中任一项所述的颗粒材料，其中所述本体包括截角三角形形 状。
13. 根据权利要求1、2和3中任一项所述的颗粒材料，其中所述本体包括截角四边形二 维形状。
14. 根据权利要求1所述的颗粒材料，其中所述第一短边包括不大于所述第一长边的 长度的约60%且至少为所述第一长边的长度的约2%的长度。
15. 根据权利要求1所述的颗粒材料，其中所述第一长边包括至少等于所述第二长边 的第二长度（12)的第一长度（11)，且其中所述本体还包括第三长边，所述第三长边具有至 少等于所述第一长边的第一长度（11)的长度（13)。
16. 根据权利要求1所述的颗粒材料，其中所述第一角度为至少约92°，且不大于约 160。。
17. 根据权利要求1所述的颗粒材料，其中所述本体包括多个截角，并且还包括在所述 第一长边与所述第三长边之间的第二短边，并且还包括大于约90°且不大于约160°的在 所述第二短边与所述第一长边之间的第二角度。
18. 根据权利要求2和3中任一项所述的颗粒材料，其中所述本体包括截角多边形形 状，所述截角多边形形状包括第一长边、第二长边和设置于所述第一长边与第二长边之间 的第一短边，所述第一短边具有不大于所述第一长边的长度的约60%且至少为所述第一长 边的长度的约2%的长度。
19. 根据权利要求18所述的颗粒材料，其中所述第一长边包括至少等于所述第二长边 的第二长度（12)的第一长度（11)，且其中所述本体还包括第三长边，所述第三长边具有至 少等于所述第一长边的第一长度（11)的长度（13)。
20. 根据权利要求18所述的颗粒材料，其中所述本体包括大于90°且不大于约160° 的在所述第一短边与所述第一长边之间的第一角度。
21. 根据权利要求18所述的颗粒材料，其中所述本体包括多个截角，并且还包括在所 述第一长边与所述第三长边之间的第二短边，并且还包括大于约90°且不大于约160°的 在所述第二短边与所述第一长边之间的第二角度。
22. 根据权利要求1、2和3中任一项所述的颗粒材料，其中所述本体包括选自如下的材 料：氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、碳氧化物、氮氧化物和它们的组合，其中所述本体包括 氧化铝，其中所述本体包括α氧化铝。
23. 根据权利要求1、2和3中任一项所述的颗粒材料，其中所述本体包括选自如下的添 加剂：碱金属元素、碱土金属元素、稀土元素、铪（Hf)、锆（Zr)、铌（Nb)、钽（Ta)、钥（Mo)和 它们的组合。
24. 根据权利要求1、2和3中任一项所述的颗粒材料，其中所述本体以本体总重量计包 含不大于约12 wt %且至少约0. 5 wt %的添加剂。
25. 根据权利要求2所述的颗粒材料，其中所述波纹特征限定沿着所述本体的侧表面 的至少一部分延伸的多个凹槽。
26. 根据权利要求2所述的颗粒材料，其中所述波纹特征限定由脊分隔的多个凹槽，且 其中所述脊限定凹槽之间的凸起区域。
27. 根据权利要求2所述的颗粒材料，其中所述凹槽中的一部分具有圆形端部。
28. 根据权利要求2所述的颗粒材料，其中所述波纹特征延伸侧表面的本体的宽度的 至少约70%。
29. 根据权利要求2所述的颗粒材料，其中所述波纹特征在至少一个侧表面上延伸所 述本体的高度的至少一部分。
30. 根据权利要求2所述的颗粒材料，其中包括所述波纹特征的侧表面具有比所述本 体的第一主表面或第二主表面的表面粗糙度更大的表面粗糙度。
31. 根据权利要求2所述的颗粒材料，其中所述波纹特征的大部分与限定所述本体的 第一主表面的边缘相交。
32. 根据权利要求2所述的颗粒材料，其中所述波纹特征限定由脊分隔的多个凹槽，且 其中至少一个脊以相对于所述本体的第一主表面在约10度至约170度之间的范围内的角 度延伸。
33. 根据权利要求1和3中任一项所述的颗粒材料，其中所述本体包括波纹特征，所述 波纹特征沿着所述本体的至少一个侧表面的至少一部分延伸。
34. 根据权利要求33所述的颗粒材料，其中所述波纹特征限定沿着所述本体的侧表面 的至少一部分延伸的多个凹槽。
35. 根据权利要求33所述的颗粒材料，其中所述波纹特征限定由脊分隔的多个凹槽， 且其中所述脊限定凹槽之间的凸起区域。
36. 根据权利要求35所述的颗粒材料，其中所述凹槽中的一部分具有圆形端部。
37. 根据权利要求33所述的颗粒材料，其中所述波纹特征限定由脊分隔的多个凹槽， 且其中至少一个脊以相对于所述本体的第一主表面在约10度至约170度之间的范围内的 角度延伸。
38. 根据权利要求33所述的颗粒材料，其中所述波纹特征延伸侧表面的本体的宽度的 至少约70%。
39. 根据权利要求33所述的颗粒材料，其中所述波纹特征在至少一个侧表面上延伸所 述本体的高度的至少一部分。
40. 根据权利要求33所述的颗粒材料，其中包括所述波纹特征的侧表面具有比所述本 体的第一主表面或第二主表面的表面粗糙度更大的表面粗糙度。
41. 根据权利要求33所述的颗粒材料，其中所述波纹特征的大部分与限定所述本体的 第一主表面的边缘相交。
42. 根据权利要求3所述的颗粒材料，其中包括所述断裂区域的侧表面具有比所述本 体的第一主表面或第二主表面的表面粗糙度更大的表面粗糙度。
43. 根据权利要求3所述的颗粒材料，其中所述断裂区域限定具有比包括波纹特征的 侧表面的表面粗糙度更大的表面粗糙度的区域。
44. 根据权利要求3所述的颗粒材料，其中所述断裂区域与结合至少第一侧表面和第 二侧表面的本体的拐角邻接。
45. 根据权利要求3所述的颗粒材料，其中所述断裂区域与结合至少第一侧表面和第 二侧表面的本体的截角邻接。
46. 根据权利要求3所述的颗粒材料，其中所述断裂区域限定从底表面延伸的本体的 一部分。
47. 根据权利要求3所述的颗粒材料，其中所述断裂区域限定锯齿状边缘。
48. 根据权利要求3所述的颗粒材料，其中所述断裂区域限定从底表面延伸的不规则 形状的突出部和凹槽。
49. 根据权利要求3所述的颗粒材料，其中所述断裂区域具有延伸所述侧表面的高度 的一部分的高度。
50. 根据权利要求3所述的颗粒材料，其中所述断裂区域的至少一部分限定不规则扇 形边缘，且其中所述不规则扇形边缘从所述侧表面向外延伸。
51. 根据权利要求1和2中任一项所述的颗粒材料，其中所述本体的至少一个侧表面包 括断裂区域，所述断裂区域与限定第二主表面的边缘的至少一部分相交。
52. 根据权利要求51所述的颗粒材料，其中包括所述断裂区域的侧表面具有比所述本 体的第一主表面或第二主表面的表面粗糙度更大的表面粗糙度。
53. 根据权利要求51所述的颗粒材料，其中所述断裂区域限定具有比包括波纹特征的 侧表面的表面粗糙度更大的表面粗糙度的区域。
54. 根据权利要求51所述的颗粒材料，其中所述断裂区域与结合至少第一侧表面和第 二侧表面的本体的拐角邻接。
55. 根据权利要求51所述的颗粒材料，其中所述断裂区域与结合至少第一侧表面和第 二侧表面的本体的截角邻接。
56. 根据权利要求51所述的颗粒材料，其中所述断裂区域限定从底表面延伸的本体的 一部分。
57. 根据权利要求51所述的颗粒材料，其中所述断裂区域限定锯齿状边缘。
58. 根据权利要求51所述的颗粒材料，其中所述断裂区域限定从底表面延伸的不规则 形状的突出部和凹槽。
59. 根据权利要求51所述的颗粒材料，其中所述断裂区域具有延伸侧表面的高度的一 部分的高度。
60. 根据权利要求51所述的颗粒材料，其中所述断裂区域的至少一部分限定不规则扇 形边缘，且其中所述不规则扇形边缘从所述侧表面向外延伸。
61. 根据权利要求51所述的颗粒材料，其中基本上整个断裂区域与所述本体的底表面 相交。
62. 根据权利要求1、2和3中任一项所述的颗粒材料，其中所述本体包括不大于约 45%且至少为约5%的百分比飞边（f)。
63. 根据权利要求1、2和3中任一项所述的颗粒材料，其中所述本体包括为至少约 0.45的由[(w-l)/hi]限定的边长比，其中"w"表示本体的宽度，"1"表示本体的长度，且 "hi"表示本体的内部高度，其中所述边长比可不大于约0. 99。
64. 根据权利要求1、2和3中任一项所述的颗粒材料，其还包括含有所述研磨颗粒材料 的固定研磨制品，其中所述颗粒材料以预定取向掺入所述固定研磨制品中。
65. -种成形磨粒的批料，其包括： 包括第一类型的成形磨粒的第一部分，所述第一类型的成形磨粒包括长度（1)、宽度 (w)和高度（h)，其中当在由长度和宽度限定的平面中观察时，所述第一类型的成形磨粒包 括第一多边形形状；和 包括第二类型的成形磨粒的第二部分，所述第二类型的成形磨粒包括长度（1)、宽度 (W)和高度（h)，其中当在由长度和宽度限定的平面中观察时，所述第二类型的成形磨粒包 括第二多边形形状，所述第二多边形形状不同于所述第一多边形形状。
66. -种颗粒材料的批料，其包括： 包括第一类型的成形磨粒的第一部分；和 包括第二类型的成形磨粒的第二部分，所述第二类型的成形磨粒具有包括长度（1)、宽 度（《)和高度（h)的本体，其中所述第二类型的成形磨粒不同于所述第一类型，并包括截角 形状。
67. 根据权利要求65和66中任一项所述的批料，其中所述第二类型的成形磨粒包括截 角三角形形状。
68. 根据权利要求65和66中任一项所述的批料，其中所述批料包括较小含量的所述第 二部分。
69. 根据权利要求65和66中任一项所述的批料，其中所述批料包括较大含量的所述第 二部分。
70. 根据权利要求65和66中任一项所述的批料，其中所述第一部分的至少一个成形磨 粒在粒子的本体的侧表面的至少一部分上包括波纹特征。
71. 根据权利要求65和66中任一项所述的批料，其中所述第一部分的成形磨粒中的大 多数在每个本体的至少一个侧表面上包括波纹特征。
72. 根据权利要求65和66中任一项所述的批料，其中所述第一部分的至少一个成形磨 粒在粒子的本体的侧表面的至少一部分上包括断裂区域。
73. 根据权利要求65和66中任一项所述的批料，其中所述第一部分的成形磨粒中的大 多数在每个本体的至少一个侧表面上包括断裂区域。
74. 根据权利要求65和66中任一项所述的批料，其还包括含有颗粒材料的批料的固定 研磨制品。
75. 根据权利要求65和66中任一项所述的批料，其中所述颗粒材料以预定取向掺入所 述固定研磨制品中。
76. -种形成成形磨粒的方法，其包括： 将包含陶瓷材料的混合物成型为片材； 使用机械物体将所述片材的至少一部分切片，并由所述片材形成至少一种成形磨粒， 其中当在由成形磨粒的长度和宽度限定的平面中观察时，所述至少一种成形磨粒包括选自 如下的二维形状：多边形、椭圆形、数字、希腊字母字符、拉丁字母字符、俄语字母字符、具有 多边形形状的组合的复杂形状，以及它们的组合。
77. 根据权利要求76所述的方法，其中成型包括将片材挤出至在挤出的同时平移的带 上，且其中所述带包括上覆基材的包含聚酯的膜。
78. 根据权利要求76所述的方法，其中所述片材包括长度（1)、宽度（w)和高度（h)，其 中长度>宽度>高度，且其中所述片材包括为至少约10的长度：高度的次纵横比。
79. 根据权利要求76所述的方法，其中成型成形磨粒包括将所述片材切片，且其中切 片包括在第一方向和第二方向上使至少一个刀片平移通过片材，其中所述第一方向和第二 方向不同。
80. 根据权利要求79所述的方法，其中切片包括形成多个第一类型的成形磨粒和第二 类型的成形磨粒，所述第一类型的成形磨粒具有第一二维形状，所述第二类型的成形磨粒 具有不同于所述第一二维形状的第二二维形状。
81. 根据权利要求79所述的方法，其中切片包括将机械物体移动通过片材的一部分， 并在片材内产生开口，其中所述开口限定延伸通过所述片材的整个高度的至少一部分的切 □。
82. 根据权利要求81所述的方法，其中还包括通过至少部分干燥限定所述开口的片材 的至少一个表面而保持所述片材中的开口。
83. 根据权利要求76所述的方法，其中形成片材包括控制如下的至少一者：下方的带 的平移速度、将混合物施用至下方的带的表面上的压力、混合物的粘度、片材的高度，以及 它们的组合。
84. 根据权利要求76所述的方法，其中使混合物成型包括由所述混合物形成片材，所 述片材具有部分通过冲模的一部分与带表面之间的距离而控制的高度，且其中使混合物成 型包括基于混合物的粘度而控制片材的尺寸。
85. 根据权利要求76所述的方法，其中使混合物成型包括基于混合物的粘度而形成具 有预定高度的片材。
86. 根据权利要求76所述的方法，其中在从所述片材蒸发不大于约20%的液体之前进 行切片。
87. 根据权利要求76所述的方法，其中所述机械物体具有与片材的温度明显不同的温 度。
88. 根据权利要求76所述的方法，其中切片包括在切片之后将至少一种开孔剂提供 至所述片材中形成的开口，且其中提供包括选自如下的至少一种方法：沉积、涂布、喷雾、印 刷、辊轧、转印和它们的组合。
89. 根据权利要求76所述的方法，其中切片在受控切片条件下进行，所述受控切片条 件包括如下中的至少一者：受控湿度、受控温度、受控空气压力、受控空气流动、受控环境气 体组成和它们的组合。
90. -种涂布研磨制品，其包括： 基材； 联接至所述基材的第一类型的研磨颗粒材料，所述第一类型的研磨颗粒材料包括长度 (1)、宽度（W)和高度（h)，其中当在由长度和宽度限定的平面中观察时，所述第一类型的研 磨颗粒材料具有第一多边形形状；和 联接至所述基材的第二类型的成形磨粒，所述第二类型的成形磨粒具有包括长度（1)、 宽度（《)和高度（h)的本体，其中当在由长度和宽度限定的平面中观察时，所述第二类型的 研磨颗粒材料具有不同于所述第一多边形形状的第二多边形形状。
91. 根据权利要求90所述的涂布研磨制品，其中所述基材包括柔性材料。
92. 根据权利要求90所述的涂布研磨制品，其还包括上覆所述基材的底胶。
93. 根据权利要求90所述的涂布研磨制品，其还包括上覆所述基材的复胶。
【文档编号】C09G1/02GK104125875SQ201280069703
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2012年12月30日 优先权日:2011年12月30日
【发明者】P·布劳恩, D·O·耶内尔, J·H·泽雷宾斯奇, R·鲍尔, K·萨博拉马内恩, R·布赖特, A·赛思, G·G·拉芳德 申请人:圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司